天线原理笔记
物理天线知识点总结
物理天线知识点总结一、天线的分类天线可以根据它的结构、工作频率、工作方式等不同特征进行分类。
根据天线的结构，天线可以分为线性天线、面状天线、体状天线等。
根据天线的工作频率，天线可以分为超高频天线、甚高频天线、高频天线等。
根据天线的工作方式，天线可以分为接收天线、发射天线、双工天线等。
此外，根据天线的工作原理，天线还可以分为定向天线、全向天线等。
二、天线的工作原理天线是通过改变电流和电压的分布来产生电磁波。
当电流通过天线时，会在天线上产生一个电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去，形成电磁波。
同时，当有外界的电磁波作用在天线上时，天线也会感应出电流和电压。
这样，天线在电磁波的发射和接收中发挥作用。
三、天线的设计方法天线的设计是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括天线的工作频率、方向性、增益、波束宽度、阻抗匹配等。
在天线的设计中，通常需要用到一些工具，如天线模拟软件、电磁场仿真软件等。
天线的设计方法包括复合结构天线的设计、微带天线的设计、阵列天线的设计等。
这些设计方法大大提高了天线的工作性能和可靠性。
四、天线的性能分析天线的性能分析是对天线的工作性能进行评估和优化的过程。
通过对天线的参数和特性进行测试和分析，可以了解天线的工作状况和性能指标，为天线的改进和优化提供依据。
常用的天线性能分析方法包括天线参数测量、天线阻抗匹配、波束宽度测量等。
五、天线的应用天线在无线通信、雷达、卫星通信、电视广播等领域中有着广泛的应用。
在无线通信系统中，天线是信息传输的关键设备，它的工作性能直接影响到通信系统的稳定性和可靠性。
在雷达系统中，天线是用来发射和接收雷达信号，它的性能直接影响到雷达的探测性能和分辨率。
在卫星通信系统中，天线是用来与卫星间进行通信，它的性能直接影响到卫星通信的质量和覆盖范围。
在电视广播系统中，天线是用来接收广播信号的，它的性能直接影响到电视节目的清晰度和稳定性。
总结：物理天线是无线通信和雷达系统中不可或缺的重要组成部分。
天线基本原理自己整理1
天线基本原理
一、天线的基本概念
1．天线的作用—转换能量的装置
2．天线问题的实质—天线产生的空间电磁场分布，以及其所决定的电特性麦克斯韦方程及其边界条件
3．对天线结构的概念理解
开放的电容开放的传输线TMmn型波导
由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构
二、电磁场基本方程
1.麦克斯韦方程
2.边界条件电场的切向分量和磁感应强度的法向分量是连续的
3.电流连续性方程
4.本构方程（媒质特性方程）
5.玻印亭矢量
三、天线的近场和远场
Kr<<1的场，近场，感应场，随着半径的减小，场强迅速增大
Kr>>1的场，远场，辐射场，场强与半径成反比
四、天线的电参数
1.输入阻抗和带宽
天线的输入阻抗
驻波比
手机天线一般要求驻波比<2.5
回波损耗
0dB表示全反射，负无穷大表示完全匹配，手机天线一般要求回波损耗<-7dB左右。
有关天线的知识点总结
有关天线的知识点总结一、天线的工作原理天线的工作原理可以简单地理解为两个方面：接收信号和辐射信号。
当接收信号时，天线将接收到的电磁波转换成电信号；而在辐射信号时，天线将电信号转换成电磁波辐射出去。
这样一来，天线就起到了收发信号的作用。
二、天线的分类根据不同的分类标准，天线可以分为很多种类。
其中最常见的分类方法有以下几种：1. 按照频率分类：根据天线工作的频率范围不同，可以分为超高频天线、甚高频天线、超高频天线、微波天线等；2. 按照结构分类：根据天线的结构和形状不同，可以分为偶极子天线、单极天线、方向性天线、非方向性天线等；3. 按照用途分类：根据天线的用途不同，可以分为通信天线、导航天线、雷达天线、电视天线等。
三、天线的特性1. 增益：天线的增益是指天线辐射的电磁波功率与理想点源辐射的电磁波功率的比值。
增益越高，天线的辐射效率越高。
2. 阻抗：天线的输入阻抗是指天线在工作频率下的端口电阻。
一般来说，天线的阻抗要与传输线的阻抗匹配，否则会导致信号回波，影响通信质量。
3. 方向性：天线的方向性是指天线在空间中辐射和接收电磁波信号的能力。
方向性越好，天线的指向性就越强。
4. 带宽：天线的带宽是指天线可以工作的频率范围。
一般来说，带宽越宽，天线的适用范围就越广。
四、天线的设计和调试天线的设计和调试是天线工程师的主要工作之一。
在设计天线时，需要考虑到天线的工作频率、带宽、增益、方向性等参数，并根据具体的应用场景选择合适的天线结构和材料。
在调试天线时，需要使用专业的测试设备进行天线的性能测试，一般包括驻波比测量、辐射图测量、方向图测量等。
五、天线的应用天线的应用非常广泛，几乎涵盖了各个领域。
在通信领域，天线用于手机、基站、卫星通信等设备；在雷达领域，天线用于目标探测和跟踪；在导航领域，天线用于车载导航、航空导航等设备；在电视领域，天线用于接收地面数字电视信号等。
总的来说，天线作为一种重要的通信装置，在现代社会中有着不可替代的作用。
天线原理与设计总结笔记
天线原理与设计总结笔记Antenna Principles and Design Summary Notes1. Antenna Principles:Function: An antenna converts electromagnetic waves into electrical currents or vice versa, allowing radio waves to be transmitted or received.Radiation Patterns: Describe the distribution of radio waves emitted by an antenna. Patterns can be omnidirectional (uniform radiation in all directions) or directional (concentrated radiation in specific directions).Polarization: Refers to the orientation of the electric field vectors of the radio waves. Types include linear, circular, and elliptical polarizations.Bandwidth: Measures the range of frequencies an antenna can effectively transmit or receive. Efficiency: Represents the ratio of the power radiated by the antenna to the input power.2. Types of Antennas:Half-Wave Dipole: Consists of two quarter-wave conductors fed in phase opposition. It has a donut-shaped radiation pattern.Parabolic Dish: Uses a curved reflector to focus incoming waves to a focal point. Commonly used in satellite dishes.Monopole Antenna: A single-wire antenna, often used as a ground-plane antenna with a reflecting surface below it.Loop Antennas: Consist of a wire loop, usually fed with a transformer. They are often used for receiving vertically polarized waves.Microstrip Antennas: Small, flat antennas commonly used in wireless communications due to their compactness and ease of integration.3. Antenna Design Considerations:Frequency: The antenna's design must be suitable for the desired frequency range.Size: Antennas of different sizes are suitable for different frequencies and applications. Environment: The antenna's material and construction must be resilient to weather, temperature, and other environmental factors.Cost: The cost of the antenna should be within the budget while maintaining desired performance.4. Design Process:Determine Requirements: Define the antenna's specifications, such as frequency, bandwidth, polarization, and radiation pattern.Select Antenna Type: Based on the requirements, choose an appropriate antenna type. Calculate Dimensions: Use antenna theory and equations to calculate the antenna'sdimensions.Simulate and Optimize: Use simulation software to analyze the antenna's performance and make necessary adjustments.Fabricate and Test: Construct the antenna, conduct tests, and make any necessary adjustments.5. Conclusion:Antenna design is a complex process that requires a thorough understanding of electromagnetic theory and antenna principles. Careful consideration of factors like frequency, size, environment, and cost is crucial in creating an effective antenna. By following a systematic design process and utilizing simulation software, engineers can create antennas that meet their specific requirements.。
天线基本知识汇总
天线基本知识汇总天线是无线通信系统的重要组成部分，它负责将电能转换为电磁波，将信号从传输介质（如空气）中发射出去或接收回来。
天线的性能直接影响着无线通信系统的质量和可靠性。
下面是关于天线基本知识的汇总。
1.天线的分类：根据应用领域和工作频率不同，天线可以分为不同的类型，如定向天线、全向天线、扇形天线、微带天线等。
2.天线的工作原理：天线的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当电流通过天线时，它会产生一个电磁场，从而形成电磁波。
接收时，电磁波会被天线吸收，然后产生电流。
3.天线的参数：天线的主要参数包括频率范围、阻抗、增益、方向性、辐射效率等。
这些参数决定了天线的性能和适用场景。
4.天线的性能指标：-增益：天线将电能转换为电磁能的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。
增益越高，天线的发射和接收距离越远。
-方向性：天线辐射或接收信号的特定方向能力。
定向天线具有较高的方向性，可以减少多径传播和干扰。
-阻抗：天线的输入或输出端口的电阻性质。
与发射端口匹配的阻抗可以最大程度地传递电能，减少反射损耗。
-波束宽度：天线主瓣的角度范围。
较窄的波束宽度意味着更好的方向性和更高的增益。
-辐射效率：天线将输入功率转换为有效辐射功率的能力。
辐射效率高的天线可以更好地实现远距离通信。
5.天线的结构和设计：天线的结构包含一个或多个导体元件，并且根据应用需求进行设计。
常见的天线设计包括垂直极化天线、水平极化天线、天线阵列、圆极化天线等。
6.天线的应用：天线在各种无线通信系统中广泛应用，包括移动通信、卫星通信、无线局域网、雷达、无线电广播等。
7.天线的安装和调整：为了确保天线的性能，需要正确地进行安装和调整。
安装位置和方向的选择对天线的性能和覆盖范围至关重要。
8.天线的特殊设计：根据应用需求，一些特殊设计的天线得到了广泛应用，如室内小型天线、宽带天线、增强型天线等。
9.天线的未来发展：随着无线通信技术的不断发展，天线也在不断创新和改进。
天线原理及应用概要
天线原理及应用概要天线是一种用于接收和发送无线电波的装置，它在无线通信和电磁波传播中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍天线的原理和应用。
一、天线原理1. 电磁波基础知识电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的能量传播形式。
电磁波的特性由频率、波长、振幅和极化方式等参数决定。
2. 天线的基本原理天线的基本原理是利用电磁波的辐射和接收特性来实现无线通信。
天线可以将电信号转换为电磁波辐射出去，也可以将接收到的电磁波转换为电信号。
3. 天线的辐射模式天线的辐射模式决定了它在空间中辐射能量的分布。
常见的辐射模式包括全向辐射、定向辐射和扇形辐射等。
4. 天线的增益和方向性天线的增益是指相对于理想全向辐射天线，在某个方向上辐射功率的增加倍数。
方向性天线具有较高的增益，可以集中辐射功率到特定方向。
二、天线的应用1. 通信领域天线在通信领域中广泛应用，如无线电广播、挪移通信、卫星通信等。
不同频段和应用场景需要不同类型的天线，如全向天线、定向天线和扇形天线等。
2. 遥感与导航天线在遥感和导航领域中起着关键作用。
卫星遥感利用天线接收地面反射的电磁波，获取地球表面的信息。
导航系统中的GPS天线用于接收卫星发射的导航信号。
3. 无线能量传输天线可以用于无线能量传输，如无线充电技术。
通过将电能转换为电磁波，然后通过天线进行传输，实现对电子设备的无线充电。
4. 科学研究天线在科学研究中也有广泛应用，如天文学中的射电望远镜和雷达系统。
这些天线用于接收宇宙中的微弱信号，匡助科学家研究宇宙的起源和结构。
5. 安全与军事天线在安全与军事领域中扮演重要角色。
无线通信和雷达系统都需要天线来实现信号的传输和接收，用于情报采集、通信和导航等任务。
三、天线的发展趋势1. 小型化和集成化随着科技的发展，天线正朝着小型化和集成化方向发展。
微型天线、贴片天线和天线阵列等新型天线技术的浮现，使天线更加紧凑和便于集成到各种设备中。
2. 多频段和宽带化天线需要适应不同频段和宽带信号的传输，因此多频段和宽带天线的研究得到了广泛关注。
天线镜像原理知识点总结
天线镜像原理知识点总结天线镜像原理是指当天线在一种介质中发射或接收电磁波时，会产生镜像天线在其他介质中的效应。
这种原理可以帮助人们更好地理解和设计天线系统，提高天线的性能和效率。
1. 天线基本原理天线是一种能够将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波的装置。
其主要由振子、辅助器件和馈线组成。
振子是天线的主体部分，能够通过与电磁场的相互作用产生电流，从而将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波。
辅助器件包括反射板、反射体、驻波器等，可以帮助提高天线的性能和效率。
馈线则用于将天线与电路系统连接起来，传输电信号。
2. 天线镜像原理的基本概念在天线系统中，当天线在一种介质中发射或接收电磁波时，会产生镜像天线在其他介质中的效应。
这种效应主要是由于电磁场在不同介质中的传播速度不同，从而导致电磁波在介质交界面上发生反射和折射。
这种反射和折射现象会使得电磁场在介质中形成镜像分布，从而产生镜像天线的效应。
3. 天线镜像原理的影响因素天线镜像原理的效应受到多种因素的影响，包括天线的类型、天线的位置、天线和介质的特性等。
不同类型的天线在不同位置和不同介质中会产生不同的镜像效应。
天线和介质的特性包括介电常数、导电率、透射率等，会影响电磁波在介质中的传播速度和反射折射情况，从而影响镜像效应的形成。
4. 天线镜像原理的应用天线镜像原理在天线系统的设计和优化中有着重要的应用价值。
通过合理地利用镜像效应，可以提高天线的性能和效率，减小能量损耗，改善信号传输质量。
在天线的定位、布局和调整中，也可以根据镜像效应来选择最佳的方向和位置，从而使得天线系统能够更好地与目标进行通信。
5. 天线镜像原理的发展趋势随着电子技术和通信技术的不断发展，天线镜像原理也在不断得到应用和完善。
新型材料的应用、天线结构的优化、电磁场理论的深入研究等，都为天线镜像原理的应用提供了更多的可能性。
未来，天线镜像原理将更加广泛地应用于无线通信、雷达检测、天体观测等领域，为人类的科学研究和生产生活带来更多的便利和进步。
天线知识点总结
天线知识点总结天线是电子设备中最基本的元件之一，它能够将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波，是广泛应用在通讯、雷达、导航、电视等领域的不可或缺的元器件。
本文将简要介绍一些天线的相关知识点。
1. 天线的基础理论 - 反射、辐射以及电磁波的特性天线的工作原理基于电磁波的传播特性及其与天线之间的相互作用。
天线通过反射、辐射等方式将电磁波与电信号进行转换，因此温度、介质、空气湿度等环境因素都会对天线的性能产生影响。
2. 天线的类型 - 主动、被动及扫描式天线天线可以根据其在电路中的位置和作用方式分为主动和被动两种类型。
主动天线通常带有放大器来增加信号强度，而被动天线则不带放大器。
此外，扫描式天线可以通过旋转、摆动等方式改变辐射方向，以实现扫描覆盖目标区域的效果。
3. 天线的指标 - 增益、方向性、VSWR、带宽等天线的性能可由其各种指标来描述，其中增益、方向性、VSWR、带宽等是较为重要的指标。
增益是天线的辐射能力，方向性是天线辐射能力随方向变化的能力，VSWR是天线对来自外部信号反射时的反射率指标，带宽则是天线能够工作的频率范围。
4. 天线的尺寸 - λ/2、λ/4、全波长天线等天线的尺寸与工作频率密切相关，常见的天线长度有λ/2、λ/4、全波长天线等。
λ/2天线通常用于VHF和UHF频段，λ/4天线适用于较低频段，全波长天线则通常用于HF 等较低频段。
5. 天线的应用 - 通讯、雷达、导航、电视等天线在通讯、雷达、导航、电视等领域都有广泛的应用。
不同应用场景对天线的要求不同，例如通讯领域需要天线具有良好的增益和方向性，而雷达和导航领域则需要具有较高的扫描速度和快速响应能力。
6. 天线的制作和测试 - PCB天线、红外按摩仪等天线的制作和测试涉及到复杂的技术和设备，常用的制作方法包括PCB天线、红外按摩仪等。
测试方法则通常包括VSWR测试、增益测试、方向性测试等。
7. 天线的未来发展趋势 - 新材料、智能化、多功能化等随着技术的不断进步，未来天线的发展趋势将会趋向于新材料、智能化、多功能化等方向。
天线知识个人总结
天线个人_总结
1.天线原理
2.极化方向
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；振动方向与地面垂直；
当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波；
一般通信当中使用的都是垂直极化；
水平极化收发天线摆放很难保证是平行的，而垂直极化只要垂直地面即可；
3.方向图（与极化方向不相关）
* H水平面方向图；水平切一刀；
* E为俯仰面方向图垂直切一刀；
可以理解在正中间位置垂直剖开，看到的方向图；
熊博说的天线是指中间那个凹陷会拉平一点，这样大飞机过顶时效果会好很多；
如果是过零点，尤其是收发天线两个角度都是过零点的；增益非常小；
是否可以将天线移动下角度，比如放置成水平位置；
2）零点填充
定向天线会将这个夹角弥补一下，来解决覆盖的盲区，向下的第一副瓣和主瓣之间的夹角填充后能够解决部分塔下黑的问题。
全向天线会将这个夹角弥补一下，来解决覆盖的盲区，向下的第一副瓣和主瓣之间的夹角填充后能够解决部分塔下黑的问题。
天线射频知识点总结
天线射频知识点总结一、天线的基本原理天线是一种能够将电磁波能量从导体中传输到周围的空间中的装置。
在基本的原理上，天线是通过在导体上施加交变电压或电流来产生电磁波。
当电流或电压在导体上发生变化时，就会产生电磁波，这些电磁波就会通过天线辐射到空间中。
在发射电磁波的过程中，天线需要满足一定的谐振条件，谐振条件是指天线的长度需要满足一定的整数倍波长的条件，这样才能够有效地将能量转换成电磁波并辐射出去。
同时，天线的结构也会影响到辐射的电磁波的方向、极化以及辐射效率等性能参数。
在接收电磁波的过程中，天线也需要满足一定的条件才能够有效地将电磁波转换为电信号。
在接收电磁波的过程中，天线也需要满足一定的条件才能够有效地将电磁波转换为电信号。
天线的极化、增益和方向性等性能参数都会影响到天线的接收性能。
二、天线的工作原理天线的工作原理主要是通过在导体上施加交变电压或电流来产生电磁波，然后将这些电磁波辐射到周围的空间中，或者将接收到的电磁波转换成电信号。
天线的工作原理涉及到电磁场的传播、辐射以及电磁场与导体的相互作用等知识点。
当电流或电压在导体上发生变化时，就会产生电磁波。
天线的结构和长度会影响到天线谐振的条件，谐振条件是指天线的长度需要满足一定的波长条件，这样才能够有效地将能量转换成电磁波并辐射出去。
在接收电磁波的过程中，天线也需要满足一定的条件才能够有效地将电磁波转换为电信号。
天线的极化、增益和方向性等性能参数都会影响到天线的接收性能。
三、天线的性能参数天线的性能参数包括谐振频率、增益、方向性、极化、带宽以及驻波比等。
1. 谐振频率：天线的谐振频率是指天线有效工作的频率范围，谐振频率与天线的长度相关，通常情况下，天线谐振频率的计算公式为f= 1⁄λ ，其中 f 是天线的谐振频率，λ是电磁波的波长。
2. 增益：天线的增益是指天线在某一特定方向上与标准参考天线相比的辐射功率的比值，常常用分贝（dB）来表示。
通常情况下，天线的增益与天线的尺寸、构造、方向性以及工作频率有关。
天线基础知识
天线的工作原理(一)
• 天线辐射主要来自于 电子的移动或是具有 加速度的电子。 • 电子如果随时间做周 期性变化时，也会产 生辐射。 • 天线产生电磁波之方 式如右图。
天线的工作原理(二)
• 当导线载有交变电流时就可以形成 电磁波幅射,幅射的能力与导线的长 度和形状有关 如果导线位置由于两导线距离很近, 且两导线所产生的感应电动势可相 互抵消,因而幅射很微弱 如果两导线张开,这时由于两导线的 电流方向相同,由两导线产生的感应 电动势方向相同,因而幅射较强 当导线的长度远小于波长时,导线的 电流很小,幅射很微弱
各类天线图例
各类天线图例
极化polarization • 天线之极化定义为以地球表面为基准，辐 射波的电场方向即为极化方向。 • 一般极化区分为Linear(线性)与circular(圆 形)极化二种。 • Linear含有Vertical与Horizontal
垂直极化Biblioteka 水平极化电压驻波比,反射功率,传输功率对应关系
定向天线
• 定向天线就好像在天线 后面罩一个碗状的反射 面，信号只能向一个方 向传递，射向后面的信 号被反射面挡住并反射 到前方，加强了前面的 信号强度。 • 定向天线只对某个特定 方向传来的信号特别灵 敏，并且发射信号时也 是集中在该特定方向。
按用途分类
• • • • • • • 数字电视接收天线 GPS天线 手机天线 网卡天线 车载天线 固定台天线 对讲机天线
•
•
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天线的工作原理(三)
当导线的长度增长到可与 波长相比拟时, 导线上的 电流就大大增加,因而就可 形成 较强的幅射 能产生显著幅射的导线称 为振子 两臂长度均为1/4 波长的振子叫作对称半 波振子
天线辐射场型
天线阵列知识点总结
天线阵列知识点总结一、天线阵列的基本原理1.波束形成天线阵列通过在空间中布置多个天线单元，并将其互相耦合，可以实现一个指向性辐射模式，即在特定方向上形成波束。
这是因为天线阵列中各个天线单元的辐射波在远场区域内会出现相位差，通过合理控制各个天线单元的相位和幅度，就可以使得这些辐射波在特定方向上相干叠加，形成一个主瓣方向清晰、辐射功率最大的波束。
2.波束指向控制天线阵列可以实现波束指向的控制，即通过改变各个天线单元的相位和幅度来实现波束的指向调整。
这可以通过电子扫描或机械扫描的方式来实现。
在电子扫描中，通过无线电频率信号的控制来调整各个天线单元的相位和幅度，从而实现波束在空间中的指向控制。
3.辐射阻抗匹配天线阵列中各个天线单元之间的相互耦合和匹配是天线阵列设计的关键之一。
在设计天线阵列时，需要保证各个天线单元之间的相互匹配，防止互相干扰，同时也需要保证各个天线单元的辐射阻抗匹配，以确保整个阵列的辐射特性和谐波特性。
二、天线阵列的设计方法1.线阵天线设计线阵天线是天线阵列中最基本的一种形式，由一维排列的天线单元组成。
线阵天线的设计方法通常包括天线单元设计、阵列结构设计和波束形成调整。
在天线单元设计中，需要考虑天线的频率响应、辐射特性、极化特性等因素。
在阵列结构设计中，需要考虑天线单元的间距、相位控制网络、幅度控制网络等因素。
在波束形成调整中，需要通过仿真和实验来优化各个天线单元的相位和幅度配置，以实现所需的波束形成。
2.面阵天线设计面阵天线是由二维排列的天线单元组成，可以实现更加复杂的辐射模式和波束形成。
面阵天线的设计方法相对于线阵天线更加复杂，需要考虑到天线单元的排布方式、耦合效应、相位和幅度控制的更加灵活等因素。
在面阵天线设计中，通常需要借助于电磁场仿真软件进行模拟分析，来优化天线单元间的互相耦合效应，以实现所需的辐射特性和波束形成控制。
3.其他类型天线阵列设计除了线阵天线和面阵天线，还有一些其他类型的天线阵列设计方法，如环形天线阵列、螺旋天线阵列、二面角天线阵列等。
分享：天线学习的三大必备知识点
分享：天线学习的三大必备知识点一、电磁波产生的基本原理按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。
这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。
周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。
电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。
当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。
在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。
然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。
根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。
有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。
于是就有了传输线和天线。
无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。
对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。
不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。
高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。
二、天线在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。
天线基本知识点总结
天线基本知识点总结引言天线作为无线通信系统中的重要组成部分，起着收发电磁波信号的重要作用。
它的性能直接影响到无线通信系统的传输质量和覆盖范围，因此对天线的基本知识进行深入了解对于理解和设计无线通信系统至关重要。
一、天线的基本概念1. 天线的定义天线是指用于传输和接收无线电波的设备，通常由一个或多个导体制成。
它可以将射频信号转换成电磁波，或者将电磁波转换成射频信号，是无线通信系统中不可或缺的组成部分。
2. 天线的主要功能天线主要功能是将射频信号转化为电磁波并进行辐射，或者将接收到的电磁波转化为射频信号。
其次，天线还具有指向性和增益调节的功能。
3. 天线的分类根据使用场景和结构特点，天线可以分为室内天线和室外天线；根据辐射方式，天线可以分为定向天线和非定向天线；根据频段，天线可以分为宽频天线和窄带天线。
二、天线的基本参数1. 天线的增益天线的增益是指天线在特定方向上辐射功率与参考天线（一般为同种条件下的理想点源天线）辐射功率之比。
增益值越大，天线的辐射方向性越强，传输距离越远。
2. 天线的方向特性天线的方向特性是指天线在空间中辐射电磁波的方向分布规律。
根据辐射特性，天线可以分为全向天线和定向天线。
全向天线在水平方向上的辐射方向性最小，而定向天线在特定方向上的辐射方向性最大。
3. 天线的频率特性天线的频率特性是指天线在不同频率下的辐射特性和阻抗匹配情况。
由于不同频率下的波长不同，因此同一天线在不同频段下的辐射特性和阻抗情况会有所不同，需要进行频率特性的设计和匹配。
4. 天线的阻抗天线的阻抗是指天线在工作频率下的输入阻抗。
天线的阻抗匹配对于信号的传输和接收至关重要，需要根据工作频率进行设计和调整。
阻抗匹配不佳会导致信号的反射和损耗，影响通信质量。
5. 天线的带宽天线的带宽是指天线在一定范围内能够正常工作的频率范围。
天线的带宽需要根据具体应用场景来选择，以保证在不同频率下的正常工作和性能表现。
三、天线的设计原理1. 天线的辐射原理天线的辐射原理是天线将射频信号转换成电磁波并进行辐射的物理过程。
天线理论基础知识笔记
1、dBi 表示天线增益是方向天线相对于全向辐射器的参考值，dBd是相对于半波振子天线参考值；
2、在线性天线中，由于地面影响较大，都采用垂直面和水平面作为主平面。
在面型天线中，则采用E平面（即电场矢量与传播方向构成的平面）和H平面（磁场矢量与传播方向构成的平面）作为两个主平面。
3、在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波束。
主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣。
（1）零功率波瓣宽度，指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
（2）半功率点波瓣宽度，指最大值下降到0.707（即下降3dB)点的夹角。
（3）副瓣电平，指副瓣最大值和主瓣最大值之比。
（4）前后比，天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。
一般天线的前后比在18～45dB之间。
（5）端口隔离度，对于多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB。
双频段圆极化天线的隔离
度应大于16dB。
4、高增益普通全向天线的最大增益在10.5-11dBi之间。
5、Friss传输公式：
将发射天线增益，接收天线增益，发射功率，接收功率以及收发点之间的距离联系了起来。
武汉大学天线原理课程重点知识总结
l、天线的定义：一种富有导行波与自由空间波互柑转换区域的器件或结构．天线的作用：能量转换（将高频波能量和导行波能最转换为电磁波能量）定向辐射和接受2、波瓣图乘法原理非各向同性而相以的点源阵之场波瓣图是其个别源波瓣图与该阵列中具有相同的位置、相对幅度和相位的各向同性点源阵瓣图之乘积．非各向同性而相似的点源阵，其总的相泣波姗图是其个别源相位波瓣图与各向同性点源阵相位波瓣图之和．2、不同频段的电磁波传播特性不一样，应用：从电波传播特性出发，并考虑到系统技术问题，频段的典型应用如下：(1）超低频：典型应用为地质结构探测，电离层与磁层研究，对潜通信，地震电磁辐射前兆检测。
超低频频已于波长太长．因而辐射系统庞大且效奉低，人为系统难以建立，主要由太阳风与磁层相互用．雷电及地震活动所激发．近来在频段高端己有人为发射系绞用于对潜艇发射简单指令和地震活动中深地层特性变化的检测。
(2）极低频：典型应用为对潜通信，地下通信，极稳定的全球通信，地下遥感，电离甚与磁层研究．由于频率低，因而信息容量小，信息速率低（约lbit/s）。
该颊段中，垂直极化的天线系统不易建立，并且受雷电干扰强：(3）甚低频：典型应用为Omega（美）、a（俄）超远程及水下相位差导航系统，全球电报通信及对潜指挥通信．时间频率标准传递，地质探矛该波段难于实现电尺寸高的垂直报化天线和定向天线，传输数据率低．雷电干扰也比较强。
(4）低频：典型应用为LoranC（美）及我国长河二号远程脉冲相位差导航系统，时间频率标准传递，远程通信广播。
该频段不易实现定向天线。
(5）中频：用于广播、通信、导航（机场着陆系统）。
采用多元天线可实现较好的方向性，但是天线结构庞大。
(6）高频：用于远距离通信广播，超视距天波及地波雷达，超视距地一空通信。
(7）米波：用于语音广播，移动（包括卫星移动）通信，接力（、50Okm跳距）通信，航空导航信标，以及容易实现具有较高增益系数的大线系统。
天线笔记
阻抗匹配问题（Impedance matching） (2)天线谐振问题 (5)天线反射腔有关问题 (6)天线回波损耗无穷大？ (6)小型微带天线分析与设计 (6)天线常识 (10)等角螺旋天线 (11)什么是天线的轴比 (11)Babinet 定理 (12)表征天线性能的主要参数 (12)线馈电端口接头都是50或者75欧姆的问题 (15)天线最基本理论几个容易混淆的概念 (15)匹配问题和相位补偿 (17)关于增益天线 (17)天线种类扫描 (18)内容阻抗匹配问题（Impedance matching）阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。
改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。
最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。
对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。
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1天线原理
1.1.天线的作用
任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。
天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。
当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。
例如任何高频电路，只要不是完全屏蔽起来的，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。
但是，任意一个高频电路并不一定能作天线，因为它辐射和接收电磁波的效率很低。
只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。
天线的另一个作用是“能量转换”。
大家知道，发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波，收信天线也不能直接把无线电波送入收信机，这里有一个能量的转换过程。
即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端，天线要把高频电流转换为空间高频电磁波，以波的形式向周围空间辐射；反之在接收时，也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后，再送给收信机。
显然这里有一个转换效率问题：天线增益越高，则转换效率就越高。
1.2.天线的工作原理
天线本身就是一个振荡器，但又与普通的LC振荡回路不同，它是普通振荡回路的变形。
1.2.1.辐射原理
LC是发信机的振荡回路。
电场集中在电容器的两个极板之中，而磁场则分布在电感线圈的有限空间里，电磁波显然不能向广阔空间辐射。
如果将振荡电路展开，使电磁场分布于空间很大的范围，这就创造了有利于辐射的条件。
下图示出了它的演变过程。
导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关。
如由于两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱。
如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。
于是，来自发信机的、已调制的高频信号电流由馈线送到天线上，并经天线把高频电流能量转变为相应的电磁波能量，向空间辐射。
谐波转换为振子动态图.gif
当导线的长度L远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。
通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
1.2.2.接收原理
电磁波的能量从发信天线辐射出去以后，将沿地表面所有方向向前传播。
若在交变电磁场中放置一导线，由于磁力线切割导线，就在导线两端激励一定的交变电压——电动势，其频率与发信频率相同。
若将该导线通过馈线与收信机相连，在收信机中就可以获得已调波信号的电流。
因此，这个导线就起了接收电磁波能量并转变为高频信号电流能量的作用，所以称此导线为收信天线。
无论是发信天线还是收信天线，它们都属于能量变换器，“可逆性”是一般能量变换器的特性。
同样一副天线，它既可作为发信天线使用，也可作为收信天线使用，通信设备一般都是收、发共同用一根天线。
因此，同一根天线既关系到发信系统的有效能量输出，又直接影响着收信系统的性能。
天线的可逆性不仅表现在发信天线可以用作收信天线，收信天线可以用作发信天线，并且表现在天线用作发信天线时的参数，与用作收信天线时的参数保持不变，这就是天线的互易原理。
为便于讨论，常将天线作为发信天线来分析，所得结论同样适用于该天线用作收信天线的情况。
1.3.天线辐射单元。