柯慶坤

（中海油信息科技有限公司湛江分公司，廣東湛江 524054）

石油勘探中無(wú)線電通信天線的重要性研究

柯慶坤

（中海油信息科技有限公司湛江分公司，廣東湛江 524054）

天線是無(wú)線電通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，其作用在于信號(hào)傳播，是無(wú)線電通信系統(tǒng)輸出電波的主要單位。天線主要依靠數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行運(yùn)作，它的存在實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電遠(yuǎn)程通信，促進(jìn)了無(wú)線電通信系統(tǒng)的發(fā)展。天線是無(wú)線電通信的前端部件，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響了整個(gè)無(wú)線電通信系統(tǒng)的質(zhì)量。為此，結(jié)合天線的工作原理，分析了天線在無(wú)線電通信中的重要性，希望能夠?yàn)闊o(wú)線電通信系統(tǒng)的完善和發(fā)展提供一些參考。

無(wú)線電通信；天線；重要性；研究

受科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電磁波有了更深的認(rèn)識(shí)。無(wú)線電通信系統(tǒng)是人們?cè)诓粩嘌芯亢蛧L試之后創(chuàng)造出的一種電磁波系統(tǒng)工程，該系統(tǒng)已經(jīng)成為了當(dāng)前人們生產(chǎn)和生活中必不可少的一部分，廣播、電子導(dǎo)航、雷達(dá)、電視等都需要運(yùn)用到無(wú)線電通信技術(shù)[1]。而天線作為無(wú)線電通信中的一個(gè)重要組成部分，其在無(wú)線電通信技術(shù)的應(yīng)用中有著至關(guān)重要的作用。為此，本文重點(diǎn)分析了無(wú)線電通信中天線的重要性，具體如下。

1 天線的工作原理

磁場(chǎng)的變化受電場(chǎng)變化所影響，同時(shí)，磁場(chǎng)變化也會(huì)對(duì)電場(chǎng)產(chǎn)生一種反作用力，二者之間是相互影響和相互作用的關(guān)系。這種循環(huán)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了電磁波動(dòng)的產(chǎn)生，而電磁波動(dòng)本身是帶有輻射性質(zhì)的，天線的運(yùn)行原理就是利用這些電磁波的輻射作用進(jìn)行感知，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的接收或者發(fā)射過(guò)程。天線有著較好的方向性，在感知電磁波后，可以對(duì)其進(jìn)行方向性的引導(dǎo)，這就是天線接收或者發(fā)射電磁波的原理。

2 無(wú)線電通信中天線的重要性分析

2.1 感知電磁波信號(hào)

根據(jù)上文提到的，天線對(duì)無(wú)線電磁波信號(hào)有著很好的感知作用，能夠辨別出電磁波信號(hào)的性質(zhì)，從而提取出有用的信號(hào)、剔除無(wú)用的信號(hào)。若沒(méi)有天線，單純依靠肉眼和人類的感受力，則無(wú)法對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行利用，這是非?？陀^的。同時(shí)，天線還能夠?qū)﹄姶挪ㄐ盘?hào)進(jìn)行信道分離，可減少信號(hào)受到的干擾作用，同時(shí)避免信號(hào)衰弱。最后，天線對(duì)電磁波的感受力和其信道分離功能[2]，可在基站和用戶之間建立一種無(wú)線連接關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將預(yù)設(shè)好的信息傳輸出去，實(shí)現(xiàn)無(wú)線電通信的基本功能。

2.2 減少信號(hào)損耗

天線導(dǎo)體在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生一定量的損耗，這種情況會(huì)對(duì)信號(hào)的傳播過(guò)程產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致天線功率無(wú)法轉(zhuǎn)換為電磁波。而天線作為一種能量轉(zhuǎn)換器，其能夠增強(qiáng)天線導(dǎo)體的“抵抗力”，減少各種原因所引起的損耗，與饋線進(jìn)行良好匹配，進(jìn)而增強(qiáng)電阻輻射，保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。減少信號(hào)損耗是非常有必要的，這不僅能夠保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，還能夠減少不必要的損失，避免浪費(fèi)。

2.3 天線增益

天線增益指的是天線的效率及方向系統(tǒng)的乘積，是評(píng)價(jià)天線轉(zhuǎn)換為能量的效率及衡量信號(hào)傳播、轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵參數(shù)，天線的數(shù)量和層數(shù)越多，那么天線增益就會(huì)越大，系統(tǒng)增益也會(huì)隨之增大。系統(tǒng)增益指的是天線提高輻射功率、增大效益的一種參數(shù)，是衡量整個(gè)無(wú)線電通信運(yùn)行狀態(tài)的主要指標(biāo)，由此可見(jiàn)，天線在無(wú)線電通信中有著至關(guān)重要的作用，是保證系統(tǒng)增益的關(guān)鍵部分。

2.4 輸入阻抗及輻射阻抗

輸入阻抗指的是在饋電端表現(xiàn)出來(lái)的阻抗，而阻抗的數(shù)值則反映了饋電電流及饋電電壓的比值。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，阻抗值是一個(gè)復(fù)數(shù)，這個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)數(shù)指的是輸入電阻，虛數(shù)指的是電抗，當(dāng)天線回路有匹配或者協(xié)調(diào)等問(wèn)題后，就必須通過(guò)了解輸出電阻和輸入電阻的具體數(shù)值，來(lái)了解天線回路故障的原因，由此可見(jiàn)，輸入阻抗是天線進(jìn)行信號(hào)接收和輸出的一個(gè)重要參數(shù)[3]。天線的構(gòu)造和工作頻率是影響輸入阻抗的重要因素，同時(shí)天線所處的環(huán)境和氣候，也會(huì)對(duì)輸入阻抗產(chǎn)生一定影響。因此在安裝天線的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格要求天線的尺寸和形狀，確保構(gòu)造的合理性，同時(shí)輻射電阻選擇相對(duì)較大的天線，這樣能夠保證天線的輸入阻抗和饋線阻抗相配合。

2.5 天線陣

天線陣指的是在無(wú)線電通信系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用的一種加強(qiáng)電磁波輻射強(qiáng)度及方向性的方法，是天線在無(wú)線電通信系統(tǒng)中產(chǎn)生作用的一個(gè)重要方式。天線陣的做法為，將相等工作頻率的若干個(gè)天線，按照一定規(guī)律排列或組合起來(lái)，形成天線陣。當(dāng)電磁波經(jīng)過(guò)天線陣時(shí)，會(huì)在天線的作用下，出現(xiàn)適量疊加現(xiàn)象，進(jìn)而增加電磁波的輻射強(qiáng)度和方向性，增大無(wú)線電通信的增幅。

3 天線的選擇和架設(shè)

天線是無(wú)線通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分，如何選擇理想的天線將會(huì)直接影響無(wú)線電通信的質(zhì)量，因此，需要加強(qiáng)對(duì)天線選擇和架設(shè)的研究。首先，在選擇天線時(shí)，應(yīng)該選擇設(shè)計(jì)更加科學(xué)、匹配性良好、使用壽命長(zhǎng)、架設(shè)簡(jiǎn)便、天線增益強(qiáng)、安全系數(shù)高的天線，在能力范圍之內(nèi)，選擇質(zhì)量更好的天線，以此來(lái)保證天線的運(yùn)行效率，確保無(wú)線電通信的實(shí)際質(zhì)量[4]。其次，選擇理想的天線后，還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行正確架設(shè)，盡量遠(yuǎn)離吸收和反射電波的導(dǎo)體，同時(shí)避免和強(qiáng)電線、電話線等線路平行架設(shè)，類型不同的天線在架設(shè)時(shí)應(yīng)該留有一定的距離，同時(shí)分開架設(shè)電線天線、電話天線和電臺(tái)天線，不可距離過(guò)近，影響信號(hào)的傳輸效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線電通信技術(shù)無(wú)疑是給人們生活和工作帶來(lái)了極大的便利，如今，隨著科技和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，無(wú)線電通信技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。天線在無(wú)線電通信中有著感知電磁波、能量轉(zhuǎn)換、接收電磁波和發(fā)射電磁波的作用，是增益電磁波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳輸，減少信號(hào)損耗的關(guān)鍵裝置，是無(wú)線電通信技術(shù)得以正常應(yīng)用的重要部件。從當(dāng)前的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，無(wú)線電通信技術(shù)必將會(huì)朝著更加先進(jìn)的方向而發(fā)展，天線技術(shù)也會(huì)越來(lái)越完善。

[1] 劉亞秋.分析無(wú)線電通信中天線的作用[J].信息通信，2012，（12）：94-95.

[2] 劉斌.分析無(wú)線電通信中天線的作用[J].信息通信，2012，（17）：165-166.

[3] 曹攀.論無(wú)線電通信中天線的作用[J].電子制作，2013，（9）：109-110.

[4] 尚清泉.淺談天線在無(wú)線電通信中的重要作用[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，（24）：27-28.

Study on the Importance of Radiocommunication Antennas in Petroleum Exploration

Ke qing-Kun

Antenna is an important part of radio communication system.Its function lies in signal propagation.It is the main unit of radio wave of radio communication system.Antenna mainly relies on digital signal processing technology to operate，its existence to achieve the radio remote communication，and promote the development of radio communication systems.Antenna is the front part of radio communication，its running state directly affects the quality of the entire radiocommunication system.In this paper，the paper analyzes the importance of the antenna in the radio communication with the working principle of the antenna，hoping to provide some reference for the improvement and development of the radiocommunication system.

radio communication；antenna；importance；research

TN820

A

1003–6490（2017）03–0018–02