共線天線是一種通常垂直的天線形式，它由許多天線元件組成，通常偶極子以這樣的方式安裝，即它們在一個共同的軸上 - 因此稱為共線或共線。

事實上，共線天線是兩個或多個元件布置在同一軸上的天線，在某些情況下，甚至像 5/8λ 或半波垂直天線這樣的天線也可以被認為是共線天線，盡管該術語通常保留用于許多特定元件排列在同一軸上的天線。

由垂直排列的四個偶極子組成的相控天線陣列共線天線

共線的各個天線元件以實現定向模式的方式饋電。通常，所有元件都被饋入，以便每個天線元件輻射相同相位的信號，因此最大輻射與天線軸成直角。

由于天線能夠實現良好的方向圖，因此通常用于廣播傳輸或點對點無線電通信天線，因為它能夠實現全方位覆蓋，并且主波束平行于地球表面以獲得最佳覆蓋。發現在無用處向上輻射的信號較少。

在某些情況下，主波束可能會略微向下定向，以便獲得局部覆蓋。這對于一些可能將天線安裝在高處的廣播電臺可能特別重要。

共線天線類型

有幾種方法可以實現共線天線。基本的共線概念可以根據需要以多種不同的方式實現。

無論共線的類型如何，它們都遵循相同的基本概念，即在同一軸上的輻射元件饋入相關相位信號以提供所需的相位信號。

共線天線的主要類型詳述如下：

共線偶極子陣列： ? 創建共線陣列的最簡單方法之一是將垂直偶極子元素堆疊在一起。在這種類型的共線天線中，元件由單獨的饋線饋電，但需要注意切割它們的長度以確保為每個偶極子提供所需的相位。

盡管共線最常用作垂直天線，但情況并非總是如此——在使用多個半波長輻射元件的情況下，可以創建水平偶極共線。這以與標準水平偶極子相似的方式輻射，但波束寬度要窄得多。

同軸共線天線： ? 同軸共線是一種方便的天線形式，可以使用同軸饋線制成。對于這種類型的天線，單個輻射器具有一個元件的中心導體，該元件的中心導體與上面一個元件的屏蔽電連接，并且需要盡可能多的元件。

堆棧中的頂部元件是一個四分之一波輻射器，直接連接到其下方元件的中心導體。

這種類型的共線天線通常安裝在玻璃纖維管中，玻璃纖維管為天線提供支撐和結構，并提供環境保護。這些類型的天線通常使用同軸電纜制造，因此確保沒有水分進入電纜非常重要，否則損耗會增加，天線增益會丟失，性能甚至可能比簡單天線的性能更差沒有收獲。

半波單極共線： ? 這種共線天線陣列使用半波長單極元件，在每對連續的元件之間帶有定相線圈，以實現必要的相移。

這種方法的效率可能低于其他類型的共線，因為用于定相的線圈會引入損耗。然而，這種天線不需要大多數同軸共線所需的外部保護和支撐管。這種共線一般只用于業余無線電應用。

還有許多其他類型的天線屬于共線的類別，但上面提到的那些是主要類型。這些將在天線描述或規范中稱為共線。

共線天線基礎知識

如今，共線天線最常見的是一種垂直天線，其中有幾個元件相互堆疊。然而，它也可以用作水平天線——它可以被廣泛地視為偶極子的一種定向形式。

基本思想是沿同一軸排列的幾個天線元件被饋送信號。必須注意確保相位正確，并且通常會這樣安排，以便所有元件都以完全相同的相位驅動。

在共線天線上，最大輻射發生在波前相長組合的地方

隨著所有輻射元件（通常是偶極子等）同相饋電，遠離天線元件的波前將組合并在與元件軸成直角的方向上相互增強。

由于天線通常在共線上同相饋電，這意味著到各個元件的所有饋線長度完全相同。

由于信號都是從單個天線元件以相同相位發射的，因此當波前在垂直于天線軸的方向上遠離天線傳播時，它們將建設性地組合在一起。

共線天線的極坐標圖或輻射圖的典型圖

會發現，隨著更多元素的添加，旁瓣問題將開始上升，但對于這些天線的主要應用類型而言，這些通常不是問題。

共線增益

共線天線的增益取決于許多因素，但主要因素是天線內的元件數量。

對于不同數量的元件，可以計算共線相控天線的最大增益。

注意：? 具有四個以上單元的共線相控天線通常不設計和構造，因此給出了多達四個單元的天線的增益水平。

有許多不同類型的共線天線 - 有些可能并不總是被認為是共線的，但該術語非常廣泛并且可以適用于可能被認為是其他形式的天線的大量天線。然而，許多共線天線被看到并且更明顯地屬于這一類。

共線在許多領域都使用，并且可以是一種流行的天線形式，其中需要低角度，即平行于地球表面，并且需要全方位或全向輻射模式。廣播公司、移動雙向無線電通信基站等傾向于使用這些天線。