[组图]十字型发射天线的配接

    在一些中小功率的高频发射设备中，通常都采用多层十字型半波折合振子发射天线。这种天线的特点是结构简单架设方便，其缺点是增益较低且带宽相对较窄，在这里以双层十字型天线为例说明一下其配接原理。图1为此种天线的结构图，我们知道一个半波振子的输入租抗为平衡式300欧，而发射设备的输出阻抗常为50欧不平衡式，所以首先要将折合振子的300欧平衡变换成75欧不平衡式（变换原理可参考我以前所发表的有关文章），然后将两条长度为λ（波长）的75欧同轴电缆（称分馈线）将上下两层东西向的振子和用两条长度为λ+λ/4的75欧电缆将上下两层中南北向的振子联结成一个节点1（如图2所示），节点1的阻抗为75/4=18.75欧，由于发射设备的输出阻抗为50欧，所以还必须进行阻抗变换，我们利用 这个公式进行计算，式中Z0为所需的λ/4长度的匹配电缆特性阻抗，Z1为节点1的阻抗，Z2为发射设备的输出阻抗（节点2）。计算得 为此我们可以用一条长度为λ/4的50欧电缆和一条同样长度的75欧电缆并联来近似代替。
    为何东西向和南北向的分馈线要相差λ/4呢？这是为了在水平面内使电磁波得到均匀的辐射，如分馈线的长度一样其在水平面内的辐射图如图3，从图中可见其辐射场在西南，东北，东南，西北的方向上是较弱的，如果南北向的振子与东西向的振子在馈电上相差π/2的相位，那末其形成的辐射场是一个旋转磁场，其辐射图如图4所示，从图中可见辐射场在全方位上都比较均匀了。根据传输线的原理要产生π/2的相位差只需将某一方向上（如南北向）的分馈线增加λ/4就可以了，这就是为何南北向和东西向分馈线相差λ/4的原因。