什么是有源天线?

[拼音]：youyuan tianxian

[外文]：active antenna

只含金属和介质的一般天线中如果还含有晶体三极管、隧道二极管、变容二极管等有源器件，就成为有源天线。它能改善电小天线的性能。有源天线中的有源器件可以直接装入天线（图1），也可以使天线和放大器连接而组成一个天线系统（图2）。普通天线配以有源器件，可以改善电小天线的阻抗，展宽频带，改善系统的噪声特性等，所以有源天线有助于实现天线小型化。

有源天线中的有源器件可以工作在线性和非线性两种情况，互易原理适用于前者，而不适用于后者。

图1为一有源天线，输入阻抗为

式中R1、C1、L1分别为天线的电阻、电容和电感；S＝Ic/Vbe为晶体管的互导；β＝Ic/Ib为电流放大倍数。通常β»1，所以有源天线的输入电阻为

Ri＝R1+1/S天线的谐振频率为

式中


为无源天线的谐振频率。因此，有源天线与同形等高的无源天线相比，谐振频率降低，输入电阻提高，因而天线的带宽变宽。

图2为配有放大器的小环有源天线，如果放大器的输入阻抗远小于天线的阻抗，则天线可得到与频率无关的输出电流。若设计正确，带宽能达几个倍频程。

图3为一个有源接收系统。TA1为无源天线在1-1′端的等效噪声温度，TE为接收机的噪声温度。在无源天线和接收机之间接入由晶体管和其他网络（如匹配网络）构成的中间网络。若中间网络的增益为GN，1-1′端上等效噪声温度为TN1，则整个接收机系统在1-1′端上表示的总噪声温度为

TS1=TA1+TN1+TE/GN

可见，中间网络使系统增加了一个噪声项(TN1)，设计时应尽可能减小TN而增大GN，以使有源噪声温度与无源噪声温度(TA1+TE)相比得到改善。