阶段1 章节 4 天线
4.1、天线的种类
常见的天线有喇叭天线、杆式天线、抛物面天线、导波管天线、平面阵列天线等。
4.1.1 、喇叭天线
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喇叭天线,通常指的是圆锥形喇叭天线,因此也有人称之为锥形天线。 6GHz(C波段)的微波物位计一般可以根据喇叭口的直径大小可以分为3”、4”、6”、8”、10”等几种不同的喇叭口。3”、4”口径的喇叭口由于发射角度较大,天线的增益较小,一般都是用于配套静态管的应用中,而不单独使用。6”的喇叭口一般与杆式天线性能相当,被应用地较为广泛。8”的喇叭口是性能较为理想的天线。10”喇叭口因为尺寸太大,给安装带来的较大的困难,应用地较少。 24GHz(K波段)的微波物位计的喇叭口一般有2”、3”、4”三种选择。其中2”喇叭口的性能与带8”喇叭口的6GHz频率的微波物位计性能相当。4”喇叭口的发射角度一般能小至8~9o,是喇叭口天线中能够做到的最小的发射角度。 根据现场的情况,很多厂商还可以提供带延长导波管的喇叭口天线(如右图)、带延长导波管和可滑动法兰的天线(如左图)等、带90o弯管的喇叭天线等。 |
4.1.2、杆式天线
杆式天线也有人称做棒式天线,可能是目前应用最多最广泛的一种天线结构。一般天线主要有两段组成:屏蔽段和发射段。如右图,等直径的较粗的一段一般是起屏蔽作用,屏蔽段的长度一般大于管嘴长度。天线的材质有PTFE、PE、PP等,PE和PP的杆式天线是较为便宜的选择,能满足大多数的应用要求。杆式天线的屏蔽段一般有内置的屏蔽段、全绝缘的屏蔽段、带金属管的屏蔽段等。有的厂商将全绝缘的屏蔽段设计成可以根据需要自由加长的形式,在屏蔽段长度不能满足工况的情况,可以灵活的用屏蔽加长段来延长屏蔽段。 由于杆式天线一般价格比较便宜,而且采用了全绝缘材料(塑料),其抗腐蚀性能较普通的喇叭天线(以不锈钢为主)要好,因此广泛地应用化工、石化等行业。 |
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4.1.3、抛物面天线
抛物面天线是最早的雷达天线的一种形式,起初是从军用雷达演变而来的。它通过一个抛物面的反射效果,将辐射的微波信号集中发射,使发射角度做到极小,通常可以做到4o的发射角,原先这种结构被设计为高精度(1mm)微波物位计的天线。近几年,也有公司采用这种天线结构用于长量程的固体物位测量。
4.1.4、导波管天线
采用导波管天线的微波物位计一般都是采用6GHz的雷达,它具有所有静态管的优点:
但是它同时也有一些限制: