在讲无人机用的各种天线之前,先给大家科普几个概念:
天线是什么?——天线是一种能量转换装置,或者叫做传感器。是伴随着麦克斯韦老爷子发现电磁波而逐渐发展起来的一个“小东西”。(会不会等于白说。。。)
无人机天线
第一个误区:很多朋友都认为:电磁波(或者叫无线电波)是由天线产生的,电磁波都只能在空中传播。看到附近架了几个天线就很紧张,会不会有辐射啊?
其实不是。年龄较大的朋友应该还记得以前看的有线电视,通过一根同轴电缆接到电视后面的有线口,那根线里面传输的其实也是电磁波。 其实电磁波和天线相互之间没有什么必然的因果关系。麦克斯韦一百多年前有一天发现:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
一大波人就开始研究起了电磁波,有些人发现,空中有电磁波,电磁波可以在空中传播,于是自然而然就有人开始想怎样去控制电磁波按设定的方式传播,比如按一定的方向,传输一定的距离,然后,各种形式的天线就被设计出来了。
所以,天线应该理解成一种“控制”电磁波的装置。
第二个误区:天线的增益。
用过天线的朋友一般都会问“这个天线是几dB的”。这其实不能怪你们,要怪就怪就这些射频攻城狮,将“dB,dBm,dBi,dBc”这些概念都随意简称为dB(然后就各种装B。。)。
天线的增益单位是dBi,感兴趣的朋友可以深度研究一下,这几个“dB”。我给大家举个例子怎么去理解天线的增益。
一个电灯(点光源),均匀的向四面八方发光,光强相等的地方应该是以电灯为中心的一个球面。后来发现我们需要一个手电筒,将光束射向前方,我们就给电灯加了一个“碗”。
于是其他方向的光都聚到了一起,向前的光强增加为均匀分布时的5倍。我们称这个“碗”带来的增益是“5dBi”。(不知道有没有说清楚)
第三个误区:全向天线。
有朋友问,有时候收不到信号,把天线打斜一点就能收到了,这是什么原因?这个天线不是全向天线吗?
全向天线的书面定义是这样的:全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。(某度找的)
朋友们,看了这个以后别再问我“怎么全向天线不全向了”,天线正下方还有“阴影区”呢!
第四个误区:飞机上都是碳纤维,不导电,天线随便绑应该没问题吧?
如果我跟您讲介质的导电系数,边界的不连续性,海飞丝仿真,可以扯上几个月,再加上中心频率,Smith圆图,阻抗匹配,能把这个问题讨论成天书。
所以,我列的这些问题在您那边是天书的话,就请您不要去做创新,按厂家推荐的方式去安装天线就行了,连角度都不要改变。
最怕碰到这么的问题:我的飞机都设计好了,天线要这样安装会干扰云台啊,我把它挪了一个地方,就不行了,你们这个东西不行啊。
这个时候,一般我会恨不得把自己回炉再造一次,射频就不是人搞的东西。