倒V天线原理示意图

V型架设方式其天线的基本特性和水平偶极天线差不多。这种架设方式的优点是只用一根支撑杆，天线特性阻抗容易和50Ω匹配，而且天线占地较小，就算是一个人也可能很容易地架设起来。

水平偶极天线的优点是天线具有一定的方向性、接收噪音小，增益比较高等，缺点是结构庞大，天线占地方大，辐射角度高，天线易受架设环境的影响等。

水平偶极天线适合固定电台、定向收发信号的场合应用，若架设高度比较低，则只适合做中短距离的通信。

若把偶极子天线放置在自由空间中，也就无所谓垂直天线或水平天线。

但是当把天线安装在地面上的时候，就有把偶极子天线的振子垂直于地面还是和地面平行安装的问题，而且由于地面具有导电性所引起的反射和吸收等作用影响，使得不同的安装方式带来天线的结构和性能都大庭相径，尤其是当天线系统工作在短波时，由于天线的安装高度通常是在几个波长以下，因此，地面效应对天线性能的影响会更加的大和明显，于是人们就分别研究、发展出垂直天线和水平天线两大分支。

把天线振子垂直地架设在地面上，就成为了垂直天线（Vertical）。

垂直天线由于地面导电性对天线辐射的影响，其作用的结果相当于地面是一面“镜子”，会在天线下面地底对称地形成虚拟的镜像天线。

垂直接地天线示意图

对于导电性良好的地面（或者海面），其镜面作用使垂直架设的偶极子天线实际只需要架设其中的一半，另一半由地面下面对称位置的“镜像天线振子”代替，构成了垂直接地天线（Ground Plane 简称GP）。

对于垂直接地天线我们只看到露出地面的半截，而另外对称的半截以镜像的形式隐藏在地下。我们在实际应用垂直接地天线的时候，却要时刻牢记隐藏在地下的那半截天线！

垂直接地天线电压电流示意图

如果大地底下是完美的导体，则地底下的镜像天线振子和地上的天线一样，两者的电流大小相同，相位相反。如果地面不是良好导体的话，镜像天线振子上的电流就会变小，相位差也就不是刚好180度了。因此，在潮湿地面或者水边海边等导电性良好的地方，可以采取直接打入地钉的办法来使天线馈电点接地。

而当地面的导电性不良的时候，垂直接地天线的镜像振子就会显得模糊，天线的效果就会很差，这时就要敷设人工地网来补救。

天线地网

通常地网用导体围绕着垂直振子以辐射形式沿地面水平伸展，导体的长度要求为1/4波长或以上。地网导体越多，天线的接地性能就越好，则天线的效果也就越好。

当垂直接地天线被架设在干燥沙土岩石地面或者楼顶等接地效果不良的地方，天线的地网尤显重要，甚至会关系到天线实用与否。因此，在使用垂直接地天线的时候，一定要注意接地问题。

单根振子的垂直接地天线在水平方向的辐射是无方向性的，也就是对于四面八方的信号有着相同的收发效果。

一般短波的垂直接地天线都是在非常接近地面的地方架设，使得天线具有沿着地面辐射的特性。天线的辐射角度越贴近水平面，通过电离层反射所能达到的距离就越远。因此，垂直接地天线适合用于进行短波的远距离（DX）通信。

80m垂直天线

垂直接地天线具有结构简单、架设容易、天线占地方小、辐射角度低等优点，但同时它又具有增益比较低、无方向性和接收噪音大等固有的缺点。

垂直接地天线通常在工作频率比较低、要求全向通信、架设条件比较苛刻，临时应急等情况下使用。

此外，垂直天线风阻小、重量轻，机械强度高，也适合于安装在车辆等移动交通工具上使用。

车载短波加感天线

电磁波在传播时其电场和磁场的方向相互正交垂直，我们称为电波的极化，并以电场的方向来命名。

振子垂直于地面架设的垂直天线，其辐射的电波电场是与地面垂直的，称为垂直极化波；水平天线是平行于地面架设，辐射电波的电场与地面平行，称为水平极化波。因此，通常就认为垂直天线收发的是垂直极化波，而水平天线处理的是水平极化波。

根据天线收发互易的特性，接收时天线必须采用与发射同种极化方式的天线才能有最好的效果。但是由于短波通信的电波经过电离层的来回反射，并且传播的路径漫长而不定，发射的电波到达遥远的接收点时，其极化已经被发散。因此，在进行短波远距离DX通信时，天线的极化方式对信号的影响不大，可以不作考虑。

由于人为干扰信号大多数是呈垂直极化方式的，垂直天线接收时易感应到各种人为的干扰信号，另一方面垂直天线又是全方向接收，所以很多人都认为垂直天线接收的杂音比水平天线要大些。

本文节选自《现代通信》杂志，作者吴国光（BA7IA），转载请注明出处：《现代通信》杂志公众号【CQ现代通信】。返回搜狐，查看更多