2024/07/05 07/05/13平板天线原理
缝隙式平板天线是一种振子式平板天线的阵列式天线。它可分为谐振式和非谐振式两种。我们常用的是谐振式的，因为它的辐射方向是垂直于平板天线的，便于使用。缝隙式平板天线尺寸很小，效率却很高。一般缝隙式平板天线除去塑料外壳，内部由三层金属板构成。最上一层称为缝隙辐射层，它是在金属板上面整整齐齐开凿了许多排列有序的裂缝。这些大小一致的裂缝，相当于振子式平板天线的半波振子辐射单元，或者说每一个小裂缝就是一个缝隙天线单元。而由这众多裂缝组成的缝隙天线阵就构成了平板天线。这个有规则的裂缝大小尺寸恰好等于Ku波段平均波长的二分之一。因此缝隙式平板天线的工作原理仍然符合半波振子天线的理论。缝隙式平板天线的第二层是传导层，它起着将第一层缝隙辐射层的各个裂缝辐射元吸收来的电波信号通过各个对应“窗口”耦合到第三层波导馈电层或称之为波导传输层上去。缝隙式平板天线的第三层与第二层传导层共同构成了波导的传输馈电电路，从而真正成为波导传输层。
平板天线与高频头一体化，使调节因素全部落到了天线上，无需调节高频头。高频头是单一极化没有馈源的。
安装技巧
安装平板天线，首先要把它指向正南。其次要明确卫星信号是水平极化的，还是垂直极化的。调节天线的方位角，可通过调节平板天线面与支撑杆之间的第三个调节环。如果接收的卫星轨位高于所对应的正南方向卫星的轨位，就将平板天线向东转；反之如果接收的卫星轨位低于正南方向的卫星轨位，就将平板天线向西转。调节仰角，调节平板天线面与支撑杆之间的中间调节环。
大体调节方位角、仰角后，再返回调节极化角。在反射式抛物面天线中是调节高频头的极化角，而现在调节的是平板天线的面的极化角。虽然两者的调节部位不一样，但两者调节的方法是相似的。只要把平板天线的面看成高频头内的天线振子（俗称探针），反复调节三个角，直到把卫星信号调出来。
安装技巧一：调试提高驻波比。驻波比是电信号在传输中是否全部传输到达终点的一个指标。传输中处处都可能有阻挡，有阻挡就会有反射。因为传输中，任何地方阻抗不匹配或传输导体的粗糙和不光滑，都会造成电波的反射。因此调试中必须测试驻波比，使得驻波比趋向于1，它表示没有反射，表示接收的信号能更多的传输到终端。
调试技巧二：调整方向性，降低噪声。天线的噪声是一个很复杂的问题，通常是在无源天线中固有的热噪声和引入的天电噪声（仰角噪声）。但是由于目前的平板天线多为天线+高频头构成的一体化平板天线，所以高频头的噪声在此时就成为一体化天线的噪声。为了提高天线使用的有效性，将有限的功率集中辐射到有用的地方，通常天线都设计有较强的方向性。一般用天线的方向性系数和方向性图来表示天线的方向性。方向性系数≈32n，n为缝隙数。天线的方向性图有两类：一是直角坐标系的方向性图，另一是圆坐标系方向性图。
天线的方向性强弱可用半功率角来表示，它是天线方向性图中主瓣上功率下降一半时所对应的角度。或者从座标幅度为1处下降至0707幅度值时，所对应的角度值。从实测情况来看，这款平板天线的半功率角为25°左右。从这个数值来看，天线的方向性是很强的，因此它的效率会很高。
从这款小平板天线的半功率角看出，发烧友的“一锅多星”也可以实现，不过要求双星的轨位最多只能相差25°，超过25°则两颗卫星无法兼收。由此也可以推断，反射式抛物面天线凡是能实现一锅多星的，其半功率角都很大，说明这种天线的增益和方向性与效率以及聚焦都不是很好。
安装调试技巧三：选择好的锅面，提高效率。效率是平板天线的一个很重要的技术指标。反射式抛物面天线中，一次反射式抛物面天线最高质量的天线效率只有07左右，而一般符合国标的天线的效率也只有06左右。而通常低价格非正规厂家的天线恐怕只有04～05，必须选择好的抛物面天线。平板天线的效率，有个非常重要的因素就是平板天线的辐射元的馈电。在振子式平板天线上，它们的馈电采用微带传输线。在缝隙式平板天线上，它们的馈电是波导。无论是振子式平板天线，还是缝隙式平板天线，它们的馈电如果达到完全同相馈电，它们的效率就会很高，通常要超过反射式抛物面天线。
改进提高方法
馈线传输损耗，在振子式平板天线中采用的是微带传输线，而在缝隙式平板天线中采用的是传输波导。尽管这两种传输媒介都能在平板天线中起到传输作用，但是工作在Ku波段的12GHz频率状况下，设计上和制造时稍有不当，便会有较大的损耗。
平板天线有许多振子或缝隙组成的辐射单元天线阵，这些辐射单元要与传输线（微带或波导）连接，往往是两两并联再与传输线连接。电路每并联一次，阻抗就会改变一次，就有可能增加损耗，连接越多，损耗就越大。辐射单元越多，就越不好连接。因此平板天线中辐射单元越多，越难匹配。不匹配连接，势必增加损耗。
在振子式平板天线里，微带传输线是印刷在电路板上的，在传输中不仅有损耗，而且还会产生辐射。这种辐射不仅产生损耗，而且干扰了平板天线原来设计的整体方向性。在缝隙式平板天线里，波导的尺寸设计要很精确，波导腔体的加工工艺要求很高，否则会增加损耗，所以匹配连接技术才能减少损耗。
由于我国电视直播卫星节目丰富，带动卫星电视产业快速发展，因此平板天线被普遍使用。平板天线体积小、重量轻、风阻小、安装使用方便；内置高频头使天线与高频头一体化，调节便利；平板天线的效率较高，特别适用于直播星电视的接收。
（作者单位：吉安八四一台）
20240705070513
★猜您想看：