端射(End-Fire)結構

定義特征：最大輻射方向與天線物理軸線重合，能量集中在前向，后向與側向電平顯著抑制。

實現(xiàn)方式舉例：

八木—宇田陣列：一根驅動振子配合反射器與引向器，通過互耦建立行波電流，使波束沿桿狀結構指向前端。

對數(shù)周期陣：振子長度與間距按幾何序列遞增，維持端射相位關系的同時實現(xiàn)倍頻程以上帶寬。

軸向模螺旋：導線繞制成圓柱螺旋，圈長接近一個波長，產生沿軸的圓極化輻射。

適用場景：點對點微波鏈路、衛(wèi)星地面站、射頻識別讀取器。

環(huán)形(Loop)結構

定義特征：導電閉合環(huán)路作為輻射體，輻射場與環(huán)路面積、匝數(shù)成正比，遠場呈環(huán)面狀方向圖。

細分拓撲：

單匝電小環(huán)：周長遠小于λ，等效磁偶極子，適用于低頻接收。

多匝諧振環(huán)：周長約λ/2，Q值高，可嵌入短波便攜機。

磁性加載環(huán)：高μ磁芯縮尺，減小幾何尺寸而維持輻射效率，常見于手持RFID讀頭。

共面陣列環(huán)：印刷在介質基板上的多環(huán)同相饋電，實現(xiàn)窄波束掃描。

適用場景：中波廣播接收、近場無線能量傳輸、地下管線探測。

偶極子(Dipole)結構

定義特征：兩段對稱導體通過平衡饋電形成駐波電流，基模呈“8”字形方向圖。

演進形態(tài)：

半波直線：長度λ/2，輸入阻抗≈73 Ω，基礎測量基準。

折疊半波：兩平行導體短接兩端，阻抗升至約300 Ω，便于與平行雙線匹配。

套筒巴倫偶極：在饋電點外套λ/4金屬管，抑制外表面電流，提高輻射純度。

對數(shù)周期偶極陣：多根不同長度偶極子按頻率對數(shù)排布，實現(xiàn)10:1以上駐波比帶寬。

雙頻非對稱臂：兩臂不等長激勵兩個相鄰頻段，用于蜂窩/Wi-Fi共用天線。

適用場景：基站輻射單元、短波天調系統(tǒng)、電磁兼容測試場。

縫隙(Slot)結構

定義特征：在導電面上開槽，槽口切向電場等效磁流輻射，與互補金屬條呈對偶關系。

常見形式：

矩形諧振槽：長度λ/2，開在波導寬邊，主模TE10場分布激勵。

環(huán)形槽：圓極化場合，兩正交簡并模相差90°，用于GPS陶瓷片。

漸變槽(Vivaldi)：指數(shù)曲線側邊構成行波輻射，具備倍頻程帶寬。

波導縫隙陣：多槽按泰勒或切比雪夫分布切向排列，獲得低副瓣高增益。

適用場景：機載雷達共形蒙皮、毫米波成像陣列、5G毫米波終端模組。

口徑(Aperture)結構

定義特征：利用金屬或介質開口截獲球面波，經(jīng)相位校正后形成高增益平面波束。

典型實現(xiàn)：

角錐喇叭：矩形或圓形波導漸變擴展，口面場同相，增益與口面面積成正比。

拋物反射面：饋源置于焦點，口面場經(jīng)二次反射獲得軸對稱筆形波束，效率≥65%。

卡塞格倫雙反射：主拋物面+副雙曲面，縮短縱向尺寸，便于饋線布置。

介質透鏡：人工梯度折射率或階梯型延遲結構，平面化饋源布置，適合毫米波封裝。

適用場景：深空測控地面站、微波回傳、汽車77 GHz雷達。

端射、環(huán)形、偶極子、縫隙與口徑五類天線覆蓋了從低頻到毫米波、從全向到高增益、從窄帶到超寬帶的工程需求。依據(jù)工作頻率、增益指標、空間約束與制造條件，可選取單一類別或組合架構，實現(xiàn)最優(yōu)的電磁性能。