求教陷波器线圈和加感线圈的区别 [复制链接]

如题，线圈什么情况下起陷波器的作用；什么情况下是加感？谢谢！

陷波器线圈：工作原理相当于一个频率开关，基本就是一个并联谐振回路，简单地说当电感线圈（加感线圈）再并联一个电容就是陷波器线圈了。把陷波器线圈接入振子中，当所加入的频率接近其谐振频率时，线圈回路出现并联谐振并会呈现很大的阻抗，也就是相当于把振子断开。当频率低于其谐振频率时呈现出电感性，也就是相当于振子中串入了一个电感线圈；当频率高于其谐振频率时呈现出电容性，也就是相当于振子中串入了一个电容器。陷波器线圈常用于使天线工作于多个频段。
加感线圈：就是单纯在振子中串入了一个电感线圈，相当于把振子的电气长度加长。加感线圈常用于把天线缩短。

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陷波器线圈：工作原理相当于一个频率开关，基本就是一个并联谐振回路，简单地说当电感线圈（加感线圈）再并联一个电容就是陷波器线圈了。把陷波器线圈接入振子中，当所加入的频率接近其谐振频率时，线圈回路出现并联谐振并会呈现很大的阻抗，也就是相当于把振子断开。当频率低于其谐振频率时呈现出电感性，也就是相当于振子中串入了一个电感线圈；当频率高于其谐振频率时呈现出电容性，也就是相当于振子中串入了一个电容器。陷波器线圈常用于使天线工作于多个频段。
加感线圈：就是单纯在振子中串入了一个电感线圈，相当于把振子的电气长度加长。加感线圈常用于把天线缩短。

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在一根中间加感的成品天线顶部加一个加感线圈；使其电气长度等同十米波1/2波长的长度，天线能在29.6谐振吗？

加感线圈：一般是单段使用（也可抽头改变谐振频率），使整条振子谐振于某频率；加感是为了模拟全尺寸振子，因为物理长度不允许而采取的措施；
使用陷波线圈的目的是为了在一条物理振子上，同时可以谐振多个频率。通过串联若干个不同谐振频率的陷波线圈分隔出各个频率的谐振段，判断陷波线圈的主要特点是它一般有个用于修剪的线须，或并联个电容（有的陷波线圈没有并联电容，靠本身及分布电容来完成陷波任务）。而加感线圈的特点是没有线须和并联的电容器。

[quote=candyfloss_163]在一根中间加感的成品天线顶部加一个加感线圈；使其电气长度等同十米波1/2波长的长度，天线能在29.6谐振吗？[/quote]
可以的！其实，所谓加感线圈可以理解为把全尺寸天线振子的一部分或者全部绕成螺旋形状，这样从外观上天线就缩短（卷曲）起来，但是高频电流还是要沿着螺旋形状的振子跑完全程的，也就是说其电气长度是等效的。只不过由于螺旋形状的加感线圈会产生漏感和寄生电容等，对高频电流会产生一定的损耗，还有就是天线振子卷曲缩短以后和空气介质等的耦合条件也产生变化，因此，表现出来总的效果就是加感天线的辐射效率比全尺寸振子的天线要低，同时天线的谐振频带也会变窄。

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加感线圈：一般是单段使用（也可抽头改变谐振频率），使整条振子谐振于某频率；加感是为了模拟全尺寸振子，因为物理长度不允许而采取的措施；
使用陷波线圈的目的是为了在一条物理振子上，同时可以谐振多个频率。通过数个不同电感的线圈分隔出各个频率的谐振段。

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基本原理我算是一知半解了，能否理解为一根振子上需要2个线圈，这两个线圈才能起陷波器的作用；如果只有一个线圈就是为了缩短长度的加感线圈呢？

[quote=candyfloss_163]基本原理我算是一知半解了，能否理解为一根振子上需要2个线圈，这两个线圈才能起陷波器的作用；如果只有一个线圈就是为了缩短长度的加感线圈呢？[/quote]

陷波天线原理，ba7ia解释的比较透彻。根据您说的情况，从外观上来说，如果是陷波天线，有2个线圈的肯定是三频段振子。但是单边振子上有一个线圈，因为连接方式不同，也可能是缩短型天线，也可能是两段陷波振子天线。
区别，缩短型天线是振子+加感线圈一下到底，接绝缘子；而陷波振子在陷波线圈处有一截高频段的调整线须，剪裁其长短可以调整该振子谐振于高频段的频率（减小驻波）。

[quote=candyfloss_163]基本原理我算是一知半解了，能否理解为一根振子上需要2个线圈，这两个线圈才能起陷波器的作用；如果只有一个线圈就是为了缩短长度的加感线圈呢？[/quote]
不是这样理解的！其实陷波器和加感线圈是两种不同的东西，只不过它们大都有一个象线圈一样的外表而很容易被混肴在一起了。
通常：一个线圈+电容=陷波器；单独一个线圈=加感线圈。
但在实际的天线中，却有很多迷惑人的类似加感线圈的东西。
构成陷波器里面的电容它可能是一个实体的电容器，比如瓷介电容或云母电容之类，打开一个陷波器你可以找到这个电容的存在，上面可能还标明电容值，但当天线工作频率比较高或者天线功率容量比较大的话，又或者为了制作上的便利等等，在某些天线上可能你找不到陷波器的实体电容，有的可能是用同轴电缆芯和屏蔽层作为电容，而这个同轴电缆为了缩小体积和长度，又绕成像线圈一样的螺旋状；有的用两条不同直径的铝管同轴套着放置，铝管之间的间隙形成电容，线圈就绕在里面的铝管上；更有的干脆就是利用线圈本身的分布电容。虽然，它们的外表是一个线圈或一条铝管，但它确实起着陷波器的作用。
在有的v/uhf垂直天线上有看似绕着一两个线圈的东西，其实这些个“线圈”既不是起着陷波器的作用，也不是起着加感线圈的作用，它是起着对高频电流的移相作用，所以，这种东西叫做“倒相器”或者“移相器”，目的是使上下的振子流入的高频电流有同样的相位或者满足一定的相位要求，用以控制天线在垂直方向的辐射角度（增益）。
再有一种判别方法：
如果一条天线它只能工作在单一频段里，那么在天线上的线圈就一定是加感线圈。
如果一条天线它声称可以工作在两个频段以上的，那么在天线上至少有一个线圈是陷波器。

感谢4izl和7ia的耐心解答，原来小小的线圈还有这么多的应用，总算是开窍了。
x510之类物理长度超过波长的天线，就是通过n个倒相器提高增益吗？
单段天线如果在没有倒相器的情况下，天线的物理长度超过波长；且物理总长度为波长的基数倍，是否都能谐振且具有高增益？

[quote=candyfloss_163]感谢4izl和7ia的耐心解答，原来小小的线圈还有这么多的应用，总算是开窍了。
x510之类物理长度超过波长的天线，就是通过n个倒相器提高增益吗？
单段天线如果在没有倒相器的情况下，天线的物理长度超过波长；且物理总长度为波长的基数倍，是否都能谐振且具有高增益？[/quote]
从理论上来说1/2波长振子是辐射最强的，超过了半个波长以后高频电流就从正半周向负半周变化了，由于存在负半周部分，所以，辐射出去的时候，在远处就会和正半周的辐射相抵消，使远处的总场强有所减低。到一个波长的时候，正负半周相等，就会完全互相抵消了，看起来也就等于没有辐射一样。（说是完全互相抵消那是在刚好到辐射正负半周的振子距离相等的地方是成立的，而在不同的距离上不会出现完全互相抵消的情况）。若天线的长度再增加，又会出现正半周的高频电流，辐射又会有所加强，当振子增长到出现负半周高频电流时（1/2波长偶数倍），又会产生抵消。就好象一列纵队一个往前走，隔一个却往后走，结果只能原地踏步的道理一样。
于是人们就想如果把那讨厌的负半周高频电流藏起来，使每个1/2波长振子都是正半周电流，这样辐射出去的电波就总是只有加强而没有抵消的了，而且每多加一根1/2波长振子，辐射就加倍！于是就出现了那个倒相器了，负半周高频电流经过倒相器以后就变成了正半周高频电流。每加一根振子就垒一个倒相器，以此就构成一个垂直天线阵，天线阵中的每个振子都以同一个相位的高频电流激励，就等于一个纵队齐步向前走。垂直天线阵使电波在垂直方向辐射集中，也就是天线产生加强辐射的效果了。

真是个好帖子,山东老鱼和7ia的解释通俗易懂，我也基本明白了，能把深奥的理论讲得浅显直白，这是功夫！！！
非常感谢两位讲的课！

看了长知识了

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从理论上来说1/2波长振子是辐射最强的，超过了半个波长以后高频电流就从正半周向负半周变化了，由于存在负半周部分，所以，辐射出去的时候，在远处就会和正半周的辐射相抵消，使远处的总场强有所减低。到一个波长的时候，正负半周相等，就会完全互相抵消了，看起来也就等于没有辐射一样。（说是完全互相抵消那是在刚好到辐射正负半周的振子距离相等的地方是成立的，而在不同的距离上不会出现完全互相抵消的情况）。若天线的长度再增加，又会出现正半周的高频电流，辐射又会有所加强，当振子增长到出现负半周高频电流时（1/2波长偶数倍），又会产生抵消。就好象一列纵队一个往前走，隔一个却往后走，结果只能原地踏步的道理一样。
于是人们就想如果把那讨厌的负半周高频电流藏起来，使每个1/2波长振子都是正半周电流，这样辐射出去的电波就总是只有加强而没有抵消的了，而且每多加一根1/2波长振子，辐射就加倍！于是就出现了那个倒相器了，负半周高频电流经过倒相器以后就变成了正半周高频电流。每加一根振子就垒一个倒相器，以此就构成一个垂直天线阵，天线阵中的每个振子都以同一个相位的高频电流激励，就等于一个纵队齐步向前走。垂直天线阵使电波在垂直方向辐射集中，也就是天线产生加强辐射的效果了。

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老腿们常说的相位叠加就是这个意思吗？
小灵通基站有一种中间像一根高耸的避雷针，垂直振子围绕“避雷针”呈辐射对称排列成一个圆型的天线阵也属于垂直前线阵吗？跟使用倒相器的垂直天线阵相比，哪种形式增益更高？
谢谢!

[quote=candyfloss_163]老腿们常说的相位叠加就是这个意思吗？
小灵通基站有一种中间像一根高耸的避雷针，垂直振子围绕“避雷针”呈辐射对称排列成一个圆型的天线阵也属于垂直前线阵吗？跟使用倒相器的垂直天线阵相比，哪种形式增益更高？
谢谢![/quote]
小灵通基站垂直振子围绕“避雷针”呈辐射对称排列成一个圆型的天线阵并不是那种垂直天线阵，它这种天线阵只不过是把接收和发射天线分开上下布置，还有就是不同信道和不同辐射方向的天线在圆周上依序排列，就构成了你所说的垂直天线阵，实际上这个“垂直天线阵”中的每一条天线都是独立工作的，因此，这个“垂直天线阵”的增益也就等于它的单根天线的增益。
采用倒相器的垂直天线阵其中的高频电流每经过一层振子，由于振子辐射和振子及倒相器电阻损耗等原因就会减弱一点，这样，实际上流过天线阵上的每个振子的高频电流是不相等的，是依次递减的，这样经过若干几层振子以后就可能没有高频电流了。这时就算再增加振子，增益也不能再增加了。所以说采用倒相器的垂直天线阵的增益是不能通过无限地增加振子和倒相器来获得，而是有一个极限，到了某一个数目比如八层十层后增益就不会再增加了，相反，由于新增加的振子会吸收损耗部分电波还有可能使辐射（增益）减弱。
于是人们又想另外的办法，就产生了不用倒相器而用电缆分配器构成的天线阵，高频电流通过电缆分配器一分为二或者一分为四、一分为八、一分为十六等等，每一路分别接一个1/2波长的偶极振子，也能达到同相辐射的目的（当然电缆分配器还有一个作用就是阻抗匹配）。由于送到每个振子上的高频电流是基本相等的，所以同样的振子层数，这种天线的增益比采用倒相器的垂直天线阵要高。这种天线阵除了增益很高以外还有很多优点，比如可以通过调整通往不同振子的电缆长度来精确调节到达振子的高频电流相位，使天线可以适应不同的辐射角度和安装的要求。电缆分配器可以通过调整和补偿等技术措施，使天线容易匹配得到很好的驻波特性，也能展宽工作频带。另外，天线还可以承受很大的功率容量。采用电缆分配器形式不仅可以用在垂直极化天线阵，还能用在水平极化和圆极化的天线阵。缺点就是结构复杂，造价高昂。一般广播电视发射天线、大型通讯基地天线和雷达等就是采用这种天线阵，另外，能见到比较多的是移动基站上的长方形箱子也是这种形式的天线阵。

今天看到的非常有技术含量的帖子，顶了！！！
太感谢了，都是好资料！

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小灵通基站垂直振子围绕“避雷针”呈辐射对称排列成一个圆型的天线阵并不是那种垂直天线阵，它这种天线阵只不过是把接收和发射天线分开上下布置，还有就是不同信道和不同辐射方向的天线在圆周上依序排列，就构成了你所说的垂直天线阵，实际上这个“垂直天线阵”中的每一条天线都是独立工作的，因此，这个“垂直天线阵”的增益也就等于它的单根天线的增益。
采用倒相器的垂直天线阵其中的高频电流每经过一层振子，由于振子辐射和振子及倒相器电阻损耗等原因就会减弱一点，这样，实际上流过天线阵上的每个振子的高频电流是不相等的，是依次递减的，这样经过若干几层振子以后就可能没有高频电流了。这时就算再增加振子，增益也不能再增加了。所以说采用倒相器的垂直天线阵的增益是不能通过无限地增加振子和倒相器来获得，而是有一个极限，到了某一个数目比如八层十层后增益就不会再增加了，相反，由于新增加的振子会吸收损耗部分电波还有可能使辐射（增益）减弱。
于是人们又想另外的办法，就产生了不用倒相器而用电缆分配器构成的天线阵，高频电流通过电缆分配器一分为二或者一分为四、一分为八、一分为十六等等，每一路分别接一个1/2波长的偶极振子，也能达到同相辐射的目的（当然电缆分配器还有一个作用就是阻抗匹配）。由于送到每个振子上的高频电流是基本相等的，所以同样的振子层数，这种天线的增益比采用倒相器的垂直天线阵要高。这种天线阵除了增益很高以外还有很多优点，比如可以通过调整通往不同振子的电缆长度来精确调节到达振子的高频电流相位，使天线可以适应不同的辐射角度和安装的要求。电缆分配器可以通过调整和补偿等技术措施，使天线容易匹配得到很好的驻波特性，也能展宽工作频带。另外，天线还可以承受很大的功率容量。采用电缆分配器形式不仅可以用在垂直极化天线阵，还能用在水平极化和圆极化的天线阵。缺点就是结构复杂，造价高昂。一般广播电视发射天线、大型通讯基地天线和雷达等就是采用这种天线阵，另外，能见到比较多的是移动基站上的长方形箱子也是这种形式的天线阵。

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这种类型就是相控阵天线吗？

[quote=candyfloss_163]这种类型就是相控阵天线吗？[/quote]

相控阵雷达天线是很多收发天线单元由计算机控制，根据各个天线单元接收信号的相位差和时间差，精确探测、分析高速飞行目标的反射波数据，以得到探测目标的各个参数！

[quote=candyfloss_163]这种类型就是相控阵天线吗？[/quote]
还不完全算是，就算是也是一种最初等的相控阵天线，因为天线阵里各振子激励的高频电流相位关系是固定的，而相控阵天线则是随时变化着的，通过控制电路对每一路振子激励的高频电流相位和幅度进行精密的实时控制，因而可以控制天线阵总辐射波束的形状、方向、多少等等的实时变化。另外一个就是相控阵天线的振子不单水平分布而且是垂直也有分布，构成一个平面二维或立体三维的结构。但是相控阵天线是在这个基础上发展起来的。

好帖！学到不少知识。。。顶！

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还不完全算是，就算是也是一种最初等的相控阵天线，因为天线阵里各振子激励的高频电流相位关系是固定的，而相控阵天线则是随时变化着的，通过控制电路对每一路振子激励的高频电流相位和幅度进行精密的实时控制，因而可以控制天线阵总辐射波束的形状、方向、多少等等的实时变化。另外一个就是相控阵天线的振子不单水平分布而且是垂直也有分布，构成一个平面二维或立体三维的结构。但是相控阵天线是在这个基础上发展起来的。

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总算是明白了