入门
当我们谈到线天线时，首先想到的是1/2λ偶极天线。这确实是一种经典天线，不仅被高频业余无线电操作员广泛使用，而且被世界各地的短波广播公司和各种高频商业无线电通信站广泛使用。当然，除了单频天线，还有多种其他类型的线天线，包括多频天线。这些天线大多成本低，易于制造和部署。高频地面无线电通信线天线的性能也相当不错，不能被视为微不足道的天线。
大多数线天线由于其物理取向而水平极化。虽然这些天线的表面波（地波）范围由于水平线极化而低于垂直极化的天线，但事实是它们利用了下面的地面（地球表面）的特性，提供了适合HF无线电频段上的天波电离层跳跃模式长距离（DX）传播的优异性能特征。本质上，这些天线可以分为两种不同的类型：驻波天线和行波天线。
驻波单频谐振线天线
驻波型1/2λ谐振天线通常具有垂直于导线轴线的双向辐射方向图。有些天线可能部署具有不对称的元件，可能无法提供完美的双向方向图。此外，长度为1/4λ（通常为奇数倍）的谐振线天线具有完全不同的辐射瓣方向图，可能更倾向于线轴。此外，线天线不一定总是相对于地表水平部署。它们可以以倾斜方向（斜坡）或对称V形（倒V形）或水平或垂直L形部署。必须记住，它们的方位角辐射方向图与典型的1/2λ偶极子相比会有很大不同。
如前所述，与自由空间增益相比，典型的水平极化HF线天线由于与地球表面接近而具有额外的增益。天线下的地面充当反射器。天线在任何仰角发出的直接辐射射线都会遇到由地面反射产生的另一平行射线。这两条射线之间的相位差将根据它们的路径长度而变化。在某些辐射角度，这两条射线（直接和地面反射）同相，它们相长干涉，在该角度产生强度的增强，然而，在其他角度，这两条射线可能相位差180°，因此相互抵消。
这就是为什么所有这些地面天线在仰角平面产生一个或多个波瓣的原因。为了获得良好的DX性能，第一个主要的仰角波瓣位于相对于地面的最低实际角度w.r.t.很重要，这被称为天线的辐射起飞角度。经验法则是，地面上的线天线越高，实现的起飞角越低。将HF天线安装在尽可能高的地面上以利用最佳DX性能，这不是常识吗？当然，这是。
土壤成分和湿度的质量决定了地面的质量。在任何特定的天线部署位置，地面的反射性能有多好或多差，取决于土壤的电导率和介电常数。电导率和介电常数越大，地面吸收损失越小，反射效率越高。因此，天线位于干燥、沙质、沙漠地带的无线电台无法充分利用地面反射的优势，而位于肥沃、潮湿或沼泽地带的电台天线则可以。最佳和损失最小的反射将发生在海岸或大型湖泊和水体附近。同样，使用线天线的海上移动船载HF站具有周围海水提供的巨大优势。
此外，还有几种不同类型的水平共线线天线设计，它们结合了几个轴向延伸的1/2λ部分，使用相位方法组合在一起，以产生更高的增益和更窄的方位角波束宽度。这些天线像偶极子一样是中心馈电的。
驻波多频段谐振线天线
制作多频段驻波谐振天线的方法有很多。有两种方法可以制作双频或多频天线，几乎可以用于任何频段的组合，其余的方法在很大程度上依赖于业余HF无线电频段分配的性质。这两种普遍的方法是陷波偶极子天线，它可以工作在大量的频段上，只要没有两个相邻的频段在频率上非常接近。
第二种适用于任何双频（两个频段）组合的方法是使用两个正交偶极子（相互之间呈90°角），并使用一条并联连接两个天线的传输线在中心点馈电。这种方法的问题在于，组成偶极子的辐射方向在方位角上会有90°的偏移，因此每个频段的峰值辐射将处于不同的方向。除非这不是问题，或者如果目的是通过将天线靠近地面来近距离使用近垂直入射天波（NVIS），否则这种方法通常是不合适的。这种方法适用于NVIS，因为天线将产生全向模式。
在WARC频段出现之前，所有业余HF频段都是谐波相关的。传统上，我们有160-80-40-20-15-10m频段可用于HF业余无线电服务。除了15m频段，其余频段都与下一个相邻频段具有倍频（x2）关系。它们与下一个相邻频段具有直接的谐波频率关系。虽然位于20m和10m频段之间的15m频段彼此之间没有谐波关系，但15m是40m频段的三次谐波。
这是帮助天线设计师在多频段天线设计中经常包括15m的优点，但并非总是如此。由于业余无线电频段分配的性质，制作一个覆盖所有其他频段减去15m的多频段谐振线天线是相当简单的。后来，当WARC频段60-30-17-12m频段开放用于业余服务时，天线设计师将这些非谐波相关频段纳入其多频段线天线设计，这让他们感到头疼。
一些著名的多频带线天线是常青树G5RV天线、偏心馈电偶极子（OCFD）、卡罗莱纳·温顿、W3EDP天线、扇形偶极子、开放套筒偶极子等。最后两种天线，扇形偶极子和开放套筒偶极子通过使用几个谐振长度偶极子来获得多频带特性，这些偶极子要么在公共馈电点上电连接，要么通过将所有偶极子相互靠近来利用相互场耦合原理。
其他天线，如G5RV、Windom、OCFD和W3EDP，设计为具有一定的特定长度，使其所覆盖的多个频段之间具有复杂的谐波关系。这些天线的设计长度需要忠如实复制，才能使其正常工作。通常，这些天线覆盖4-5个业余无线电频段。在大多数这些频段上，这些天线具有相当可接受的驻波比，因此可以很容易地连接到发射机，而不需要任何外部天线匹配单元（ATU）。然而，对于其他一些频段，可能需要ATU才能有效工作。
除了产生与标准偶极子几乎相似的双向辐射模式的陷波偶极子、扇形偶极子和开放套筒偶极子外，其他偶极子如G5RV、OCFD、W3EDP、Windom等产生的方位辐射模式取决于工作频段。最常见的是在较低频段，它们都产生众所周知的双向模式。然而，随着我们逐渐转向更高频段，水平辐射瓣分裂并逐渐向天线线轴摆动。随着频率的升高，这种效应更加明显。在某些高频段，最佳方向辐射可以偏离天线线宽边方向40-50°。
它们也可能在这些高频段上产生相当深的宽边方向零点。总体而言，这些天线在较低的起飞角度上，特别是在高频段上，会产生相当好的增益，以确保HF DX工作的良好效果。几十年来，世界各地成千上万的HF DX操作员已经成功地使用了这些天线，他们都对这些轻便、不引人注目的多频线状天线的性能深信不疑。
行波宽带线天线
另一方面，行波线天线是非谐振天线。其具有宽带特性，通常可用于一个或多个频率倍频程（2倍或更多带宽）。然而，这些线天线的长度并不重要，最低工作频率受线长限制。这些线天线通常在远端由负载电阻端接，负载电阻可以端接至地，也可以端接至对称电流回流线。
由于终端接负载，发射机功率的一部分以散热的形式损失，但最常见的是，这种损失远远超过了它们在较高频率工作极限下产生的增益的补偿。通常，这些天线在制造时至少有数个波长长，产生窄的、单向的辐射瓣，然而，也有例外，也可能产生双向模式。
这种类型的线状天线通常表现为多波长类型的配置，其另一个重要之处在于，它们可以部署在离地面很近（2-3米）的地方，但它们会产生低角度的辐射波瓣（在仰角平面内），使其非常适合用于DX工作的长跳电离层通信。由于这些天线通常需要很长的线长，因此在可用物理空间有限的情况下，它们是不实用的。另一个缺点是，由于它们的长度，它们通常是固定的天线，在安装后不能轻易地重新定向，也不能在短时间内重新部署。因此，尽管大多数行波线状天线非常适合点对点HF通信，但对于典型的业余无线电工作来说，它们并不是非常实用的通用天线。
行波线天线的一个有趣特征是，它以负载电阻端接，正如我们之前提到的，端接负载会产生一些耗散损耗。因此，正向发射功率增益低于其他天线。因此，这种类型实用的天线在接收模式下的接收方向性系数（RDF）增益高于发射模式下的正向功率增益。这导致了一个误解，特别是在大部分业余无线电操作员中，这些天线是只接收天线，不适合作为发射天线。没有什么比这更离谱的了。人们必须意识到，一些其他流行的天线，也是业余无线电操作员常用的天线，在RDF增益和功率增益之间也有差异。虽然这些天线的情况也是这样，但差异更为明显。
与多频带谐振线天线不同，行波天线具有均匀指向的辐射方向图，不会随着工作频带发生剧烈变化。换句话说，行波天线的辐射波瓣方向与工作频带无关，而多频带谐振线天线的主瓣方位角方向可能因频带而异。
一些著名的行波线天线是菱形天线和Beverage天线。还有一类天线也是行波天线，但很少被认可，它们是T2FD和T3FD天线。与前两个例子不同，这些天线在物理上类似于折叠偶极天线，因为它们具有相似的外观结构，因此被这样命名。然而，它们实际上并不产生驻波，而是产生行波，行波终止于耗散负载。
其他的非谐振天线
业余无线电操作员在天线方面有时非常具有创新性。通常由于物理空间限制或其他原因，我们发现火腿试图部署各种随机长度导线的配置，并试图使其作为他们的台站天线工作。大多数时候，这些随机长度、随机定向的导线在非常规馈电点位置驱动，最终使他们能够在这里和那里进行一些无线电通联。然而，这种随机类型的天线永远不会有效，只有在传播条件非常好的时候才有效。这种创新努力的共同之处在于，它们总是需要一个好的ATU来调谐和传输感兴趣的频率。它们通常是非谐振天线，不用说，性能可疑。然而，俗话说，当传播条件良好时，即使衣架也可以作为天线来建立无线电联系。
话虽如此，这并不意味着所有非谐振天线或随机长度线天线性能都很差。我们有一些经典的非谐振天线，它们不仅多频带，而且非常高效和性能良好。然而，它们都有一个共同点。它们都需要一个好的ATU来作为发射天线。
非共振天线的优秀例子有齐柏林天线、双齐柏林天线或双极天线。许多业余无线电操作员经常将双Zepp天线有效地用作多频段高频天线。它由偶极子状的几何结构组成，但实际上在任何工作频段上，线长都不会产生谐振。它需要一定长度的明线传输线连接到天线的馈电点。双Zepp天线振子的长度和所需的明线长度具有数学相关性。这些长度的特定组合作为多频段天线时性能最佳。双Zepp天线的性能相当好，它在所有频段上都能产生良好的双向方位角波瓣图。然而，正如我们之前提到的，它需要一个好的ATU才能工作。
另一种中等质量的非共振多频带线天线被称为长线天线。它可能像偶极天线或V型天线一样具有几何取向。长线天线可以是中心馈电或偏心馈电。当我们谈到长线天线时，许多人认为任何长度的线只要足够长就行。这并不完全正确。虽然人们可以选择大量可接受的线长，但任何随机长度，除非碰巧是首选长度之一，否则最常会给操作员带来麻烦。有些长度绝对不可接受，因为它们会在馈电点反射高阻抗电压节点，从而产生非常高的驻波比。由于我们的大多数业余无线电频段都是谐波相关的，因此这种情况将对大多数频段造成严重破坏。
然而，好的方面是，增加或减少一两米的长度通常会解决所有频段的问题。这并不意味着长线天线的长度只能通过试错来确定。相反，可以事先进行非常精确的计算，并在安装前建议几个可接受的长度。确实有一种疯狂的方法。这种天线的方位角波瓣方向会因频段而异，它也需要一个ATU才能有效工作。
线天线的主题非常广泛，我们可以不断地引用不同的设计及其性能。然而篇幅有限，我们无法在本文中涉及大多数流行的线天线具体内容。我们将在后续文章中深入探讨这些天线的设计和性能。