短波天線

工作於短波波段(1~30MHz)的發射或接收天線，統稱為短波天線。短波的傳輸按傳輸路徑不同主要分為兩種，一種是通過電離層反射，稱為天波。由於太陽活動會對電離層造成一定的影響，所以這種方式傳輸的波長也要隨太陽活動的強弱發生變化；另一種是貼地表傳輸的地波。這種傳輸方式受相對介電常數和電導率的影響發生損耗。海水的相對介電常數和電導率都比較大，所以損耗較小，在海事通信中有較多運用。

由於短波通信不像衞星、光纖、電纜通信一樣，不需要中繼站，所以應用比較廣泛。是現代遠距離無線電通信的重要手段之一。

超遠距離（500km+）通信時，短波天線多應用鞭狀天線（Whip）。

短波盲區（20-100 km）通信時，短波天線多應用無盲區天線（NVIS antenna），多為環狀。

短波天線形式很多，其中應用最多的有對稱天線、同相水平天線、倍波天線、角型天線、V型天線、菱形天線、魚骨形天線等。和長波天線比較，短波天線的有效高度大，輻射電阻大，效率高，方向性良好，增益高，通頻帶寬。

終端中需要內置天線，收音機中使用的是一種磁性天線，在磁棒上繞線。這類天線一般採用兩類磁性材料製造。

其一是傳統的燒結鐵氧體繞線。特點是增益高，但是太靠近電路板會導致噪聲大，電路板的噪聲也被鐵氧體拾取，導致整機信噪比下降。且不抗振，易碎裂。其二是微航系列有機磁性材料繞線製造。特點是磁性與頻率不緊密相關、信噪比高於鐵氧體的2-3db、抗摔。

當導體上通以高頻電流時，在其周圍空間會產生電場 與磁場。按電磁場在空間的分佈特性，可分為近區，中間區， 遠區。設R為空間一點距導體的距離，在

時的區域稱近區，在該區內的電磁場與導體中電流,電壓有緊密的聯繫。在

的區域稱為遠區，在該區域內電磁場能離開導體向空間傳播，它的變化相對於導體上的電流電壓就要滯後一段時間，此時傳播出去的電磁波已不與導線上的電流、電壓有直接的聯繫了，這區域的電磁場稱為輻射場。

必須指出，當導線的長度 L 遠小於波長時，輻射很微弱；導線的長度 L 增大到可與波長相比擬時，導線上的電流將大大增加，因而就能形成較強的輻射。

發射天線正是利用輻射場的這種性質，使傳送的信號經過發射天線後能夠充分地向空間輻射。如何使導體成為一個有效輻射體導系統呢？這裏我們先分析一下傳輸線上的情況，在平行雙線的傳輸線上為了使只有能量的傳輸而沒有輻射，必須保證兩線結構對稱，線上對應點電流大小和方向相反，且兩線間的距離《π。要使電磁場能有效地輻射出去，就必須破壞傳輸線的這種對稱性，如採用把二導體成一定的角度分開，或是將其中一邊去掉等方法，都能使導體對稱性破壞而產生輻射。 ^[1] 

短波通信中，在設計陣元的間距時，如果將間距選擇為高頻段的半波長，那麼可以在高頻段得到很好的方向特性，但該間距相對於低頻段而言僅是1/20～1/10個波長，會帶來很強的耦合效應，從而使天線陣失去電掃描和定向能力；假如將陣元的間距選為較低頻段的半波長，那麼可以在低頻段有較好的效果，但對於高頻段而言，該間距可能是好幾個波長，會產生許多柵瓣，使得功率分散、主方向功率降低，進而使得天線組陣失去了意義。

因此，在架設天線陣時，陣元的間距是一個需要謹慎考慮的問題。 ^[2] 

一般地，研究天線特性時都是把天線放置在自由空間來分析的。而在實際情況中，尤其是短波通信總是把天線架設在地面上，而地面的影響與天線的性能密切相關。天線架設在實際地面上時，天線激發的電磁場會在地面激起電流，該電流再在空間激發起二次場，空間場是天線直接激發的場與二次場的疊加，因此，它會使天線的方向特性、阻抗特性、天線效率等發生很大的變化。

在實際工作中，可以用鏡像法來估計地面對天線的影響：把地面看成鏡面，用鏡面裏對稱位置的鏡像天線來代替鏡面，把實際系統考慮為自由空間中鏡像天線和實際天線組成的系統，再計算出等效系統在上半空間的性能。此外，為了提高天線效率，也可以採用敷設地網的方式。

無線電發信機的輸出阻抗與饋線的阻抗、饋線與天線的阻抗應達到一致。當阻抗匹配時，將獲得最大的功率傳輸；如果阻抗值不一致，發信機輸出的高頻能量將不能全部由天線發射出去。這部分沒有發射出去的能量會反射回來，產生駐波，會導致饋線的絕緣層及發信機末級功放管的損壞。 ^[2]