無線電設備中輻射或接收無線電波的裝置。它是無線電通信裝備、雷達、電子對抗設備和無線電導航設備的重要組成部分。天線通常由金屬導線(桿)或金屬面製成,前者稱為線天線,後者稱為面天線。用於輻射無線電波的天線稱發射天線,它把發信機送來的交變電流能量轉換為空間電磁波能量。用於接收無線電波的天線稱接收天線,它把從空間獲取的電磁波能量轉換為交變電流能量送給收信機。通常一副天線既可作為發射天線,也可作為接收天線,配有雙工器的天線可以收發同時共用。但有些天線隻適宜作接收天線線使用。

  描述天線電性能的主要電參數有:方向圖、增益系數、輸入阻抗、效率和頻帶寬度等。天線方向圖是表示以天線為球心的任一球面(半徑遠大於波長)上電場強度空間分佈的立體圖形。通常用包含有最大輻射方向的兩個相互垂直的平面方向圖來表示。在某些特定方向能集中地輻射或接收電磁波的天線稱定向天線,其方向圖如圖1所示,它能增加設備的作用距離,提高抗幹擾能力。利用天線方向圖某些特征可以完成諸如測向、導航和定向通信等任務。有時為瞭進一步提高天線的方向性,可以把若幹個同一類型天線按一定規律排列起來構成天線陣。天線的增益系數是:若將該天線換成理想的無方向性天線時,在原天線的最大場強方向上,相同距離仍產生相同場強的條件下,輸入到無方向性天線的功率與輸入到實際天線的功率之比。目前大型微波面天線的增益系數可達106左右。天線的幾何尺寸與工作波長之比愈大,方向性愈強,增益系數也就愈高。輸入阻抗是指天線輸入端所呈現的阻抗,一般包含有電阻和電抗兩部分。其值影響著收、發信機與饋線匹配的情況。效率是:天線輻射功率與其輸入功率之比。它表示天線完成能量轉換作用的有效程度。頻帶寬度是指天線主要性能指標滿足規定要求時的工作頻率范圍。一副無源天線用於發射或接收時上述電參數均相同,這是天線的互易性。軍用天線還要有輕便靈活、便於架設撤收、隱蔽性好、抗毀能力強等特殊要求。

圖1 天線方向圖

  天線的形狀很多,可按用途、頻率、結構形式分類。長、中波段常使用 T形、倒 L形、傘形天線等;短波段常用的有雙極、籠形、菱形、對數周期、魚骨形天線等;超短波段常用的有引向天線(八木天線)、螺旋天線、角形反射器天線等;微波天線常使用面天線,如喇叭天線、拋物反射面天線等;移動電臺常使用水平平面為無方向性的天線,如鞭形天線等。上述天線的形狀,如圖2所示。結合有源器件的天線稱為有源天線,它可提高增益和實現小型化,現僅限於作接收天線。自適應天線是由天線陣和自適應處理器組成的系統,它按自適應方式處理各陣單元的輸出,使幹擾信號輸出最小,有用信號輸出最大,以提高通信、雷達等設備的抗幹擾能力。還有微帶天線,是由貼在介質基片一面上的金屬輻射元及另一面上的金屬接地板構成的,可與飛行器表面同形,具有體積小、重量輕的特點,適用於快速飛行器上。

圖2 天線示意圖