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天线的发展经历了哪些阶段?

百科经验网_www.qvfeb.cn发布时间:2019/12/1标签:理科

天线的发展经历了哪些阶段洞了?谢啦!

天线是收音机、雷达以及其他无线电设备中发射和接收无线电波的装置。凡是利用无线电波传递信息的系统,都少不了天线。最早在实际中应用的天线,是19世纪90年代波波夫与马可尼为了实现无线电远距离通信而设计的各种天线。马可尼为了实现远洋通信,它由30根下垂的铜线组成,曾制造出一种发射天线,顶部用水平横线把这些铜线连在一起,横线悬挂在两个支持塔上。从无线电开始应用于通信时起,天线的发展大致经历了五个阶段。第一阶段,是线状天线阶段。在20世纪初,电子管振荡器尚未发明,工作频率还限于波长为1000米以上的长波。在长波波段,如倒,水平天线是不适用的,因此,在这时应用的是各种不对称天线,型、伞形天线等。随着中波、T型、短波波段的相继开辟,推出了各种型式的天线。除了有抗衰减的塔式广播天线外,还有各种水平天线,如环形天线、八木天线等,也研制出了由多个单元组成阵列的大功率天线。第二阶段,为20年代末开始的面状天线阶段。抛物柱面天线,虽然早在1888年赫兹就已首先使用了,但由于没有相应的振荡源,面状天线未能得到推广。到20年代末,随着微波电子管的出现,各种面状天线陆续研制出来。1930年,在新泽西州的两个电台之间开始用直径为3米的抛物面天线进行微波通信。除了抛物面天线,30年代还涌现出喇叭天线、透镜天线等,这些天线利用波的反射、折射、聚焦等原理制成,可获得窄波束和高增益。为了传输厘米波段和毫米波段的无线电波,30年代中后期,空心金属波导管开始广泛使用。40年代雷达的问世,为了快速捕获目标,大大促进了微波技术的发展,科学家又研制出波束扫描等天线。第三阶段,为从第二次世界大战结束到50年代末期。在这段时间里,随着微波接力通信、射电天文学和电视广播事业的发展,天线设备又有了进一步的发展,许多大型抛物反射面天线建设起来。1949年,在美国雷伯的主持下,制造出直径为9米的射电望远镜,研究射电的强度分布。后来又研制出可跟踪人造地球卫星的抛物面射电望远镜,它的抛物面反射镜,能将来自远方辐射源的平行光聚焦。第四阶段,为从50年代末到70年代初。人造地球卫星与洲际导弹的成功发射,对天线的要求日益提高,如要求高增益、高分辨率、宽频带、快速扫描和精确跟踪。在这一段时间,天线技术的进展神速。一方面,一些卫星通信大型地球站天线被建立并得到改进,还出现了卡塞格伦天线等新型天线;另一方面,问世于40年代上半叶的相控阵天线,也由于电子计算机等技术的支持,为适应多目标同时搜索与跟踪等方面的需要,70年代初再次受到重视,并得到进一步的发展与应用。第五阶段,为从70年代初至今。随着卫星通信的发展和无线电频道日益拥挤,无线电技术朝越来越短的毫米波、亚毫米波(波长为0.1~1毫米的无线电波)甚至光波方向发展,出现了新型毫米波天线及新型阵列天线。此外,天线的结构和制造工艺也取得长足的进步,制造出直径为100米、可全向转动的高精度射电望远镜天线,单元数接近2万的大型相控阵天线,高度超过500米的天线塔也研制成功。



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