什么是盤錐天線

盤錐天線，也叫’錐臺天線‘，是由圓盤和錐體構成的天線。下圖是盤錐天線的側視示意圖：

盤錐天線的側視示意圖

了解盤錐天線

盤錐天線是單極子天線的一種，屬于寬帶天線。我們結合下面這張有標注的圖片來了解一下它：

盤錐天線各部分尺寸標注

它是有限雙錐天線的演變體，也是單極子天線的演變體。

我們可以把它看做是雙錐天線的上錐體半張角θ=90度，而下錐體半張角為θ的有限雙錐天線。

盤錐天線優良的阻抗帶寬特性就得益于它的這種特殊幾何結構，還有它的非對稱激勵方式，在饋電時圓盤（紅色橫線）與同軸線的內導體（紅色豎線）相連，圓錐的錐頂與同軸線的外導體（藍色豎線）相連。這使得它在VSWR（電壓駐波比）小于等于2時，阻抗帶寬可以達到3~4個倍頻。通常倍頻大于2的天線就可以稱為超寬帶天線了。

盤錐天線通常用在VHF（30~300MHz）和UHF（300~3000MHz）頻段，由于錐體的尺寸和重量大，通常會用等間距金屬管構成，從而可以減重和減成本，比如下圖中的這個天線：

如果我們把盤錐天線的盤和錐體分別看成兩個單極子，這兩個單極子的輸入阻抗是不同的，整個盤錐天線的輸入阻抗可以看成這兩個單極子的輸入阻抗串聯，它的阻抗近似為Z0=60Lncot（θ/2），只要設計合理，就可以使這兩個單極子的輸入阻抗隨工作頻率的變化達到互補，從而在設計頻帶內保持整個天線的輸入阻抗變化不大。

實際和理論分析表明，盤錐天線的垂直面（E面）方向圖，在低頻時與普通偶極子天線類似（均為水平全向天線），而在高頻時，由于圓盤相對于波長變大了產生了反射，使得最大輻射方向偏離了水平面，向錐體方向靠攏，這讓水平方向的增益下降，所以，圓盤的直徑不能太大。不過，圓盤太小會導致阻抗特性惡化。

錐體半張角和斜高

一般情況，錐體半張角θ很小的時候，它的方向圖與普通單極子的方向圖類似，只有高頻端的最大輻射方向會偏下。隨著θ的增大，高頻端的偏離更加嚴重，尤其是2θ》90度時，方向圖會呈現蝴蝶狀。然而，盤與錐體的距離（e）和錐體頂端的大小（B2）的取值對方向圖沒有明顯影響。

盤錐天線的尺寸設計

盤錐天線的尺寸

尺寸約定：

λ=波長

L=斜高

D=盤的直徑

B1=錐體底部的直徑

B2=錐體頂部的直徑

θ=錐體半張角

e=盤與錐體之間的距離

A、理論設計參數

L=0.7λ，B1=0.6λ，

D=0.4λ，θ=25度，e《《D

B、經驗設計參數

L=K*λ/4（K=1.1~1.3），D=0.7B1

半張角θ的選擇與L有關，通常2θ=25~90度取值，當2θ較小時L取大些，當2θ=60~90度時L可以取小一些。

盤與錐體的間距（e）幾乎與L和θ無關，e的大小對饋電點的分布電容大小有不可忽視的影響，它會影響天線的輸入阻抗，所以，e通常取0.3B2。

B2的取值根據機械強度而定，B2的大小會影響頻率高端的輸入阻抗。
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