共線天線是一種通常垂直的天線形式，它由許多天線元件組成，這些天線元件通常是偶極子，它們以它們位于公共軸上的方式安裝 - 因此得名共線或共線。

事實上，共線天線是指兩個或多個元件排列在同一軸上的天線，在某些情況下，甚至像 5/8λ 或半波垂直天線這樣的天線也可以被認為是共線天線，盡管該術語通常用于在同一軸上排列多個特定元件的天線。

共線的各個天線元件的饋電方式可實現定向模式。通常，所有元件都饋入，以便每個天線元件輻射相同相位的信號，因此，最大輻射與天線軸線成直角。

由于天線能夠實現良好的定向模式，因此它通常用于廣播傳輸，或用于點對點無線電通信天線，因為它能夠實現全方位覆蓋，并且主波束平行于地球表面以獲得最佳覆蓋。結果發現，在無用的地方向上輻射的信號較少。

在某些情況下，主波束可以稍微向下定向，以便獲得局部覆蓋。這對于一些可能在塔上高處安裝天線的廣播電臺來說可能尤為重要。

共線天線類型

有幾種方法可以實現共線天線。基本的共線概念可以根據需要以多種不同的方式實現。

無論共線性的類型如何，它們都遵循相同的基本概念，即在同一軸上將輻射元件饋入相關相位信號以提供所需的相位信號。

共線天線的主要類型詳述如下：

共線偶極子陣列：創建共線陣列的最簡單方法之一是將垂直偶極子元素堆疊在一起。在這種類型的共線天線中，元件由單獨的饋電線饋電，但需要注意切割它們的長度，以確保為每個偶極子提供所需的相位。

雖然共線最常用作垂直天線，但情況并非總是如此 - 可以在使用多個半波長輻射元件的情況下創建水平偶極子共線。其輻射方式與標準水平偶極子相似，但波束寬度要窄得多。

同軸共線天線：同軸共線是一種方便的天線形式，可以使用同軸饋線制成。對于這種類型的天線，單個輻射器將一個元件的中心導體電連接到上述元件的屏蔽層，以此類推，需要盡可能多的元件。

堆棧中的頂部元件是四分之一波輻射器，直接連接到其下方元件的中心導體。

這種共線天線通常安裝在玻璃纖維管中，該管為天線提供支撐和結構，并提供環境保護。這些類型的天線通常使用同軸電纜制成，因此確保沒有水分進入電纜非常重要，否則損耗會增加，天線的增益會丟失，性能甚至可能變得比沒有增益的簡單天線差。

半波單極子共線性：這種類型的共線天線陣列使用半波長單極子元件，在每對連續元件之間具有相位線圈，以實現必要的相移。

這種方法可能不如其他類型的共線有效，因為用于相位的線圈會引入損耗。然而，這種天線不需要大多數同軸共線所需的外部保護和支撐管。這種類型的共線通常僅用于業余無線電應用。

還有許多其他類型的天線屬于共線性的范疇，但上面提到的是主要類型。這些在天線描述或規格中將被稱為共線。

如今，共線天線最常見的是垂直天線，其中多個元件堆疊在一起。然而，它也可以用作水平天線 - 它可以非常廣泛地被認為是偶極子的定向形式。

其基本思想是沿同一軸排列的幾個天線元件被饋送信號。必須注意確保相位正確，并且通常安排使所有元件都以完全相同的相位驅動。

在共線天線上，最大輻射發生在波前建設性結合的地方

當所有輻射元件（通常是偶極子等）同相饋入時，遠離天線元件的波前將以與元件軸成直角的方式組合并建設性地相互增強。

由于天線通常在共線上同相饋電，這意味著各個元件的所有饋電線的長度完全相同。

由于信號都是從同一相位的各個天線元件發射的，因此當波前沿垂直于天線軸線的方向遠離天線時，它們將建設性地組合在一起。

共線天線極坐標圖或輻射方向圖的典型圖

我們會發現，隨著更多元件的添加，旁瓣的問題將開始增加，但對于這些天線的主要應用類型來說，這些通常不是問題。

共線增益

共線天線的增益取決于許多因素，但主要因素是天線內的元件數量。

可以計算不同晶片數量的共線相控天線的最大增益。

注意：通常不會設計和構造具有四個以上晶片的共線相控天線，因此給出了最多四個晶片的天線的增益電平。

有許多不同類型的共線天線 - 有些可能并不總是被認為是共線天線，但該術語非常廣泛，可以適用于大量可能被認為是其他形式的天線的天線。盡管如此，還是可以看到許多共線天線，并且更明顯地屬于這一類。

共線天線用于許多領域，可以是一種流行的天線形式，其中需要低角度，即平行于地球表面，并且需要全方位或全向輻射方向圖。廣播公司、移動雙向無線電通信基站等傾向于使用這些天線。

審核編輯：黃飛