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天线的方向性是其对空间中不同方向辐射或接收能力的关键特性,主要分为全向和定向两种类型。
全向天线的特点是水平方向图均匀辐射360度,表现出无方向性,垂直方向则呈现出一定宽度的波束。波瓣宽度越小,增益越高。全向天线适用于近距离通信,覆盖范围广,价格经济,增益通常低于9dB。其辐射范围形象地比喻为一个苹果,信号向各个方向扩散。
相反,定向天线在水平方向上只在特定角度范围内辐射,即有方向性。垂直方向同样有波束,波瓣宽度对增益有影响。定向天线适用于远距离通信,覆盖范围较小,适用于信号密集或频率利用率高的场景。有些定向天线通过反射板(如螺旋天线在卫星通信中的应用)或阵列技术(成本较高,如相控阵天线)制造,增益可达20dB以上。定向天线的原理可以类比为在天线后放置一个碗状反射面,仅允许信号向前方传播,从而增强前方信号强度。下图展示了定向天线的信号辐射特性。