無方向性天線是指在全部方向上輻射強度都相等的天線，又稱理想的無方向性天線是一點源，它向四面八方輻射的強度都相等。這種點源只是理論上的一種假設，實際上並不存在。工程上所謂無方向性天線是指天線在主要輻射平面上沒有方向性，它的方向性圖是一個圓。例如，偶極子天線的方向性圖在垂直於偶極子軸線的平面上是一個圓，而在包含偶極子軸線的平面上是一個8字形。通常關心的輻射平面是水平面，因此垂直偶極子天線是一副水平無方向性，垂直弱方向性的天線；水平偶極子天線則是一副水平弱方向性天線。
基本介紹
- 中文名：無方向性天線
- 外文名：non—directional antenna
- 套用學科：通信
定義
無方向性天線是指在全部方向上輻射強度都相等的天線，又稱理想的無方向性天線是一點源，它向四面八方輻射的強度都相等。
天線的方向性
天線向各個方向輻射或接收電磁波相對強度的特性。對發射天線來說，天線向某一方向輻射電磁波的強度是由天線上各點電流元產生於該方向的電磁場強度相干合成的結果。
如果把天線各個方向輻射電磁波的強度用從原點出發的矢量長短來表示，則將全部矢量終點連在一起所構成的封閉面稱為天線的立體方向圖，它表示天線向不同方向輻射的強弱。任何通過原點的平面與立體方向圖相截的輪廓線稱為天線在該平面內的平面方向圖。工程上一般採用主平面上的方向圖來表示天線的方向性，而主平面一般是指包含最大輻射方向和電場矢量或磁場矢量的平面。
不同天線有不同的方向圖。有些天線的方向圖呈現許多花瓣形狀,一般由一個主瓣和若干個旁瓣（或稱副瓣）組成。
用電場或磁場強度來表示輻射強度的方向圖稱為場強方向圖；用功率密度的大小來表示的稱為功率方向圖。在功率方向圖的主瓣中，功率降到主瓣最大值一半的兩點所張的夾角稱為主瓣的半功率點寬度(簡稱主瓣寬度)，用它可以表示天線集中輻射的程度。主瓣寬度越小，表示天線的輻射能量越集中在天線的最大輻射方向。
方向圖中的最大旁瓣(通常是鄰近主瓣的第一旁瓣)與主瓣最大值的比值稱為旁瓣電平，通常用分貝(dB)來表示。例如，在功率方向圖中
另外一個表示天線集中輻射程度的參量是天線的方向性係數或天線增益。向各方向均勻輻射的理想點源天線稱為均勻輻射器並用作比較基準。天線方向性係數的定義是：在總輻射功率相同的情況下，天線在最大輻射方向的輻射功率密度P與均勻輻射器在該方向的輻射功率密度P0的比值，通常以D來表示
天線增益的定義是:在總輸入功率相同的情況下,天線在最大輻射方向的輻射功率密度P與均勻輻射器在該方向的輻射功率密度P0的比值，通常以G來表示
天線的輻射效率η是總輻射功率與總輸入功率之比,所以如果理想均勻輻射器輻射效率為100%，則天線的增益與其方向性係數的關係為G=ηD。
以上內容是對發射天線來說的，但根據互易定理，同一天線如作為接收天線，將具有相同的方向圖和方向性係數。
實例
多節共軸半波天線陣和多段共軸蝙蝠翼天線陣是水平無方向性天線，但卻都是垂直強方向性天線。
將中點饋電的偶極子天線截去一半，使其中性平面接地，就構成底端饋電的單極子天線，如圖1（a）所示。通常廣播用的鐵塔天線，移動通信中用的鞭天線都是單極子天線。這些天線在水平面上都是無方向性的。
單極子天線的底板，理論上應為無限大，實際上是不可能的。在移動電台是用機殼或有限尺寸的金屬板作為底板。對於固定電台，例如鐵塔天線，可以在地面下鋪設地網作為底板。
在單極子天線的頂端加上一根或幾根導線就構成T形、倒L形或傘形天線，如圖1（b）～1（d）所示。加頂的作用在於將單極子上部近于波節的小電流低輻射效率部分移至稱為頂負荷的水平部分，從而使天線電流分布近于波腹的大電流部分位於天線的垂直部分，以增大天線的輻射強度，並可減小匹配調諧線圈的電感。
