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微波仿真论坛_HFSS设计微带天线
一、前言
微带天线，即微带感应力天线，是一种先进的电磁发射天线，它采用微细空心管及其他微带元件，广泛应用于宽带、多址无线通信、脉冲定位系统、脉冲探测系统等许多应用中。
以HFSS为工具，设计微带感应力天线，能够更加直观地分析微带天线的性能，从而帮助我们了解微带天线的传输特性，并根据实际应用需求实现天线高效性能设计。
二、微波仿真HFSS的设计步骤：
1、首先，选择好所采用的HFSS软件，确定需要分析的微带感应力天线的构型，并建立计算模型。
2、根据相关理论，计算出微带天线的基本参数，如振子长度、空心管半径和微带宽度等，以及天线的振荡频率、相位阶跃和频带宽等。
3、设置相应的仿真网格，根据天线实际的构形，划分仿真区域，确定网格大小和步长，以达到较高的空间分辨率，从而获得更准确的仿真结果。
4、设置仿真参考电路，根据计算出的微带天线振子长度、空心管半径和微带宽度等，及其传输特性，利用HFSS软件设置好参考模型，以及仿真频率。
5、开启仿真计算，间接计算和直接计算，从而获得微带感应力天线的S参数，用于评估微带天线的性能。
用Sonnet & Agilent HFSS设计微带天线摘要：以一同轴线底馈微带贴片为题材，分别用Sonnet 软件及 Agilent Hfss 软件进行Simulate，分析其特性。
并根据结果对这两个软件作一比较。
天线模型：天线为微带贴片天线，馈电方式为50Ω同轴线底馈，中心频率3GHzξ=，尺寸 56mm*52mm*3.175mm基片采用Duroid材料 2.33rPatch ：30mm*30mm馈电点距Patch中心7mm处。
参见下图。
一.Sonnet参数设置如下图：介质层按照天线指标予以设置：画出Antenna Layout.Top viewBottom view其中箭头所指处为via ，并在GND 层加上via port. 即实现了对Patch 的底馈。
至此，Circuit Edit 完成。
下一步对其进行模拟。
模拟结果：S11，即反射系数图：可见中心频率在3G附近，。
进一步分析电流分布：在中心频率的附近，取3G，3.1G作表面电流分布图：可见，在中心频率的电流分布较为对称。
符合设计的要求。
远区场方向图：选取了若干个频率点绘制远区场增益图。
从中可以看到，中心频率的增益较边缘为大。
符合设计的要求。
二.Agilent HfssAgilent Hfss (high frequency structure simulator)是AGILENT公司的一个专门模拟高频无源器件的软件。
较现在广泛应用的ANSOFT HFSS功能类似，但操作简单明了。
能在平面结构上建模天线不同，Agilent Hfss可以精确地定义天线的立体结构。
并可将馈电部分考虑在模拟因素内，按要求设定辐射界面，等等。
可能在本文的例子中，由于结构比较简单，并不能充分体现这一点，但也应可见一斑。
本例与HFSS HELP中所附带的例子较为类似，因此我参照HELP文件，在HFSS5.6环境下较为顺利的完成了模拟。
用HFSS模拟天线，主要分Draw Model、Assign Material、Define Boundary、Solve、Post Process 五个步骤：⒈Draw Model：HFSS采用的是相当流行的AUTOCAD的ENGINE，因此绘制方法与AUTOCAD大同小异，这里不在赘述。
北京交通大学硕士学位论文八木天线的设计仿真与测试姓名：常媛媛申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：周克生20061201北京交通人子硕士学位论文中文摘耍中文摘要摘要：天线在现代通信系统中的作用不可或缺，本文的主要内容就是围绕天线展丌。
论文的主要内容分两个部分：八木天线的设计和参数测量。
本文的第一个主要部分是八木天线的设计仿真，设计基于GSM-R干扰检测定向用天线的要求。
要在GSM-R频段的下行885MHz-889MHz频段内和上行930MHz-934MHz 频段内有高的方向性系数；方向图主瓣半功率角小于40。
，并且副瓣电平足够低(<-9dB)；阻抗带宽要覆盖885-934MHZ的频带，驻波比小于 1.5：另外，也要使其满足移动检测的便携式要求。
八木天线有很多分析方法，本文主要介绍了感应电动势法、行波天线的观点、矩量法与优化算法相结合的方法及现代仿真技术应用于天线设计方法。
本文八木夭线的分析与设计包括天线部分的设计和平衡不平衡转换结构的设计。
通过理论分析和基于矩量法的仿真软件FEKO和基于有限元法的HFSS设计仿真，得到符合要求的八木天线•通过仿真得到了天线在两个频段上垂直和水平极化方向的方向图及相关特性参数、天线输入阻抗、驻波比及带宽等天线设计要求的参数。
通过结果的对比也验证了两种软件的有效性。
本文的第二个主要部分是天线特性参数的测量，包括天线的校准、天线方向图的测量、天线驻波比的测量。
通过理论学习和实际动手操作，详细介绍了测量方法、测量步骤、测量误差的分析等。
最后，作为八木天线的设计的延续^本文介绍了国外一种新型的八木天线设计方法，其板状设计易于和基于微带的单片微波集成电路结合共形，极有可能在未来的通信和雷达系统毫米波成像技术领域得到进一步的应用，为今后进一步的设计和优化提供了思路。
关键词：八木天线HFSS FEK0 方向系数方向图半功率角驻波比分类号：TN82北京交通人7硕+论文ABSTRACTABSTRACTAntenna plays an important role in present communication system. The main work of this paper focused on the design and measurement of Yagi-Uda antenna.The first section was the design and simulation of Yagi-Uda antenna. The antenna was used for the detection and direction of interference on the frequency band of GSM-R. In order to satisfy the requirement of detection and direction, we should manage to get the following antenna parameters: high directional coefficient； the bandwidth should cover the frequency band of GSM-R( 885-934MHz) ； HPBW (half-power-bandwidth of main lobe) <40°,1st side lobe :<-9dB；we should tradeoff the high directional coefficient and antenna size for the convenience of moving carrying.There are various methods on the analysis of Yagi-Uda antenna. In this paper，four methods were introduced; voltagc-induction method, the point of traveling wave, MOM combining optimum algorithm and software simulation. I use electromagnetic software HFSS and FEKO for the design. There are two part of my design: antenna and balun design. The horizontal and vertical polarization directional parameters were got, other parameters, Z m9 VSWR, bandwidth, were also got.The second main part of my work was the measurement of antenna parameters, which include antenna calibration, antenna direction measurement, VSWR measurement. The measurement method and step were describe in detail through theory study and practicc handle. The validity of two kinds of software was also tested through simulation and measurement.*Finally, a new kind design of Yagi-Uda antenna was introduced，which was totally compatible with any microstrip-based MMIC circuitry. I think this antenna find wide applications in wireless communication systems, power combining and phased arrays，as well as millimeter-wave imaging arrays.KEYWORDS ： Yagi-Uda antenna HFSS FEKO direction coefficient HPBW VSWRCLASSNO； TN82致谢首先要感谢我的导师周克生教授，在我攻读硕士学位期间给予我许多帮助和悉心指导《从基础知识的学习和科研能力的培养，到论文的选题、深入、成文，周老师在每一个环节都以他周到细致的分析、敏锐的视角、渊博的知识和对科学研究的严谨态度对我做了关键性的指引。
一、滤波器的分类二、滤波器的应用三、滤波器的主要指标四、滤波器的设计五、设计举例1 、按其幅度频率特性可分为LPF HPF BPF BEF2 、按处理的信号形式可分为、和等。
3 、按不同的方式有很多种不同的分法, 下面给出一个粗略的分类总图:二、滤波器的应用滤波器的应用十分广泛，归纳起来有以下几个方面：1 、分离或者合成信号、抑制干扰2 、阻抗变换和匹配3 、延迟信号三、滤波器的主要技术指标1 、中心频率f 0 ，即工作频带的中心；2 、带宽△f ，或者相对带宽W= f/ △f 0 ；3 、带内插损，即通带衰减；4 、带外抑制，即阻带衰减；5 、回波损耗，即通带内的回波损耗；6 、带内波动，即通带衰减的波动范围；7 、还有群时延、功率容量、矩形系数等，有些还有互调指标要求。
四、滤波器的设计1 、滤波器设计的两种出发点：（ 1 ）、镜象参数法它以滤波网络的内在特性为根据，特点是: 根据滤波网络的具体电路, 用分析的方法推算出变换器损耗的特性。
然后再将这些具体电路拼凑起来, 使总的衰减特性满足所需要的技术要求。
（ 2 ）、插入损耗法它根据所提出的技术要求入手推求电路。
这种方法的优点是设计准确, 而且设计是已经考虑到外接负载的影响, 无需经过多次试探的手续。
它的缺点是需要用到比较难深的网络理论。
但是只要一当把满足各种要求的母型滤波器设计出来以后, 后来的设计手续变成了简单的查表读图和应用浅近数学方法换算数据, 从实用角度来说比镜象参数法还要简单得多。
所以这种是比较常用的设计方法。
2 、滤波器设计使用的逼近函数最广泛使用的逼近函数有以下三种：最平坦型（Butterworth ）、等波纹型(Chebyshev) 和椭圆函数型。
3 、滤波器的设计步骤（ 1 ）、确定滤波器的类型和实现方式根据技术指标要求，确定滤波器的类型和实现方式，包括低通、高通、带通还是带阻的确定、使用何种逼近函数模型、具体实现形式（选择用微带线、同轴线还是用波导等实现）（ 2 ）确定滤波器的阶数n 根据技术指标要求、逼近函数模型，确定滤波器的阶数。
微波仿真论坛_微波仿真论坛_feko5.4新例⼦（25,27,28,29,30）25 喇叭馈电⼤尺⼨反射镜⽤波导管端⼝激励的圆柱喇叭被⽤于激励⼀个频率为12.5Ghz的抛物⾯反射器。
反射器与喇叭天线分离很远⽽且电尺⼨很⼤（直径为36个波长）。
模型如下图25-1。
这个模型为了阐述某些feko中为了减少⼤尺⼨模型需要的资源⽽提供的技术。
图25-1圆喇叭和抛物线反射器弄清楚如何解决和近似这个问题来减少所需资源是很重要的。
某些技术可以⽤来减少资源的需求如下：●对于⼤尺度模型运⽤快速多层多极⼦（MLFMM）代替矩量法。
运⽤快速多层多极⼦能够减少相当多的内存。
（快速多层多极⼦的求解可以参照章节25.4的求解结论。
）●物理光学法（PO）可以⽤于替代计算部分模型。
⽤PO⽅法代替MOM计算将进⼀步减⼩资源的需求。
●分解问题并且运⽤等效源。
可⾏的等效源如下：—孔点源：运⽤等效原理，在区域边界上，⽤等效的电磁场源代替这个区域。
—球模式源：远场认为是外加源。
25.1 MOM喇叭和PO反射器先前的例⼦建⽴了喇叭和盘。
喇叭使⽤MOM⽅法模拟⽽盘反射器⽤PO⽅法模拟。
●freq = 12.5e9 (⼯作频率)●lam = c0/freq (⾃由空间波长)●lam_w = 0.0293 (波导波长)●h_a = 0.51*lam (波导半径)●h_b0 = 0.65*lam (椎⼝孔底半径)●h_b = lam (椎⼝孔上⽅半径)●h_l = 3.05*lam (椎⼝孔长度)●phase_centre = -2.6821e-3 (喇叭相位中⼼)●R = 18*lam (反射器半径)● F = 25*lam (反射器焦点长度)● w_l = 2*lam w (波导管长度)建⽴喇叭步骤如下：●沿z 轴建⽴cylinder ，基本中⼼为（0，0，-w_l-h_l ），半径为h_a ，⾼度为w_l ，标记为the cylinder waveguide 。
微波腔天线的设计及仿真研究随着通讯技术的不断发展，微波技术已经成为信息和通讯领域不可或缺的一部分。
微波腔天线作为在微波通讯中常用的一种天线类型，其设计与仿真是微波通信领域中一个重要的研究方向。
本文将对微波腔天线的设计及仿真研究进行探讨。
一、微波腔天线简介微波腔天线是一种开启的微波谐振腔，在微波通信中使用广泛。
由于其较小的尺寸和宽带特性，它在一些特殊情况下成为了较为合适的选择。
微波腔天线的工作原理是基于谐振腔的产生，其腔体形状多种多样，常见的有圆形、方形、矩形等。
同时，其谐振频率与外部驻波场耦合形式存在着密切的关系。
二、微波腔天线的设计与分析针对微波腔天线的设计，主要有以下几个步骤。
首先，需要确定天线的工作频段和特性。
确定这些参数需要考虑到天线的使用要求和设计目标。
一般来说，微波腔天线的频段为2GHz~20GHz，频段宽度一般为20%~30%。
其次，需要确定谐振腔的形状和大小。
微波腔天线的谐振腔形状多样，选择与应用场景相匹配的腔体形状可以提高天线的辐射效率。
第三步，确定天线的馈电方式和布局。
根据天线的使用目的和特点，选择不同的馈电方式和布局，可以提高天线的辐射效率和信号传输质量。
最后，进行天线的仿真和优化。
根据设计的结果进行天线的数值仿真和参数优化，寻找最优解。
在此过程中，可以通过有限元分析（FEA）、电磁场仿真、参数扫描等手段进行优化，并结合实验结果进行验证。
三、微波腔天线的优缺点微波腔天线具有以下优点：1、小尺寸：与常见的天线相比，微波腔天线具有较小的尺寸，可以减小天线在设备中的占用空间。
2、宽带特性：由于谐振腔的存在，微波腔天线具有较宽的工作频段，使其能够适应不同的应用场景。
3、阻抗匹配：微波腔天线在设计时，可以通过调整电路参数来实现阻抗匹配，使其在大范围内保持较高的辐射效率。
不过，微波腔天线也存在以下缺点：1、制造难度较高。
微波腔天线需要采用精密的加工工艺，制造过程中容易出现误差，导致其性能下降。
天线的基础知识1 .天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。
电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；2 .天线方向性增强若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈” ，把信号进一步集中到水平面方向上。
也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向。
平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。
反射面可以把功率反射到单侧方向，提高了增益。
抛物反射面的使用，更能使天线的辐射，像光学中的探照灯那样，把能量集中到一个小立体角内，从而获得很高的增益。
不言而喻，抛物面天线的构成包括两个基本要素：抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源。
3 .增益增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20（Lg20=1.3010299956639811952137388947245）的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W .换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
微波实验室中的线性仿真线性仿真器是利用节点分析法来仿真电路特性的。
线性仿真被用在低噪声放大器、滤波器和输入矩阵特性的耦合器中。
线性仿真器能算出的测量值有：输出值、噪声系数、反射系数和噪声环。
如何创建集总滤波器这个例子教会我们在微波实验室中如何利用线性仿真器来仿真基本的集总滤波器。
一般包含一下步骤：●创建电路图●添加曲线图和测量值●分析电路●调整电路●创建变量●最优化电路创建电路图创建一个项目：选择File > New Project ；选择File > Save Project As，弹出另存为对话框；命名项目的文件名（如"linear_example"），然后点击Save。
设置缺省的项目单位选择Options > Project Options，打开项目选项对话框；点击Global Units项目栏；点击右边的箭头找到你所要的单位，然后点击OK。
创建电路图选择Project > Add Schematic > New Schematic。
弹出Create New Schematic对话框；输入文件名"lpf",然后点击OK。
在活动区域电路图纸被打开，在项目浏览器中Circuit Schematics下方多出一个Schematic文件。
在电路图中放置元件在电路图窗口的右上方通过滑动箭头来查看你所需要的电路部分元件。
先在环境浏览窗口点击窗口左下方的Elem栏；在环境浏览窗口中点击图标左边的+号弹出Lumped Element子菜单；单击Lumped Element下的Inductor，在下面的窗口显示一组inductor模块；单击模块，把它放置到电路图中；按照图示的位置放好，然后单击鼠标放置提示：在电路图中连接两个元件的捷径是把两个元件的节点放在一起会自动连接。
当连接后，节点会显示蓝色小方块。
如果你第一次没有连接好，只要单击元件图标，按下鼠标拖动元件到适当的位置就可以了。
![微波仿真论坛_双模双待手机天线隔离度[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/981d60c758f5f61fb73666fd.png)
第16卷 增刊3 广西工学院学报 V o l116 Sup3 2005年10月 JOU RNAL O F GUAN GX IUN I V ER S IT Y O F T ECHNOLO GY O ct12005文章编号:100426410(2005)S320077203214GHz 12GHz微带天线的设计——基于H FSS912软件微带天线的设计电子信息工程 013班 20000202 任 伟指导教师:曾文波摘 要:本文研究的是微带天线的设计。
AN SO FT H FSS912的使用是本设计研究的重点,它适用于射频 无线通信天线及其他任意形状三维电磁场仿真。
AN SO FT H FSS912是业界公认的三维电磁场标准仿真软件包,它提供了简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场求解器,拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。
本设计通过对AN SO FT H FSS912的学习,设计出了几款214GH z 12GH z中心频率上的微带天线。
仿真结果表明,这几款设计出来的微带天线有较好的辐射特性和阻抗特性,能适用于无线局域网、GPS、R F I D等无线通信场合。
关 键 词:微带天线;H FSS912;仿真Abstract:T h is p ap er studies the design of m icro stri p an tennas.T he em p hasis of study is how to u se the softw are of AN SO FT H FSS9.2and3D electrom agnetic si m u lato r w h ich is u sed in R F w ireless comm un icati on an tennas,p ackages and p ho toelectron design s.AN SO FT H FSS9.2is a w ell2know n standard3D electrom agnetic si m u lato r.It p rovides a si m p le design ing in terface and an accu rate sell2adap ted field so lver,w h ich also has a pow erfu l backup p rocesso r fo r un ique electricity analysis.It can com p u te the S2p aram eters and fu ll2w ave electrom agnetic of vari ou s structu res.Several m icro stri p an tennas are designed at the cen ter frequency abou t2.4GH z o r12GH z by learn ing AN SO FT H FSS9.2.T he si m u lati on resu lt indicates that the m icro stri p an tennas design s have good radiati on characteristics and i m p edance characteristics,w h ich can be u sed in w ireless LAN,GPS and R F I D system.Key words:m icro stri p an tenna;H FSS9.2;si m u late一、HFSS912功能及使用简介H FSS——H igh F requency Structu re Si m u lato r。
贴片天线研究第一部分天线的基本知识 (2)第二部分贴片天线设计 (11)第三部分贴片天线的应用 (24)第四部分贴片天线的性能以及SAR的分布 (31)附录 (38)小组成员：李黎轩冷继男钟颐华刘同2004年1月2日第一部分 天线的基本知识总括天线是我们在设计射频系统时所需考虑得最后一部分内容。
然而可不能小视天线的重要作用，轻敌将导致设计前功尽弃。
天线作为无线传输的一部分，它的作用概括起来说是传送与接受电磁场能量。
在第一部分中，我们将介绍天线的最基本知识，以指导接下来贴片天线的设计。
定义天线是一个具备传输与发送电磁能量的导电元件。
天线能够将电磁能量转化为电磁场传播出去，同时又能够通过将空间中的电磁场转化为电磁能量来接收电磁波。
如何在同一天线上实现电磁能量的接收（receive ）与传播(transmit)是天线的一个重要属性.天线的主要特征参数有：天线的中心频率（center frequency ）、带宽(bandwidth)、天线的极化(polarization)、天线增益gain 、辐射模型(radiation pattern)、阻抗(impedance)。
传输线的特征参数λ Lambda Wavelength （单位：米）在自由空间中传播的电磁场，速度为光速。
即83.0010/c m s =∗.VSWR Voltage Standing Wave Ratio ，电压驻波系数dB Decibel 分贝的引入为在使用中表示方便dBm dBm 表示功率，相对于1 mw 为基准定义dBi 天线增益，以等方向天线为参考天线的理解在我们的报告里只针对天线的最基本现象进行描述，因为这样已经足以满足接下来的设计要求。
图1-1为电场E、磁场H方向图。
一根通电的直导线产生了电场E及磁场H。
电场与磁场是相互垂直的。
电场E的方向与电磁场的极化方向一致。
Fig.1- 1: 电磁波的传播天线可被视作一个被动的RLC网络，他同任何的RLC网络一样，当外电路的频率同它的中心频率一致时，网络将产生谐振阻抗值。
Smith原图将有利于我们分析问题，因为在圆图上我们能够看到天线在各个频率时的阻抗值，同时通过圆图能够非常方便的实现天线与传输线的阻抗匹配。
要使天线工作在最有效的状态，需要两个条件（1）谐振（resonance）：当天线工作在中心频率时，其阻抗值为一实数即为谐振阻抗。
那么我们应该将中心频率设置在适当的频率上，这样才能在工作频率内获得对我们有用的谐振阻抗（2）匹配：（天线与传输线的匹配即指天线的阻抗与传输线的特征阻值相同，这样才能使天线在接口处得到所有的电磁能量。
否则，将产生驻波，那么将会有一部分电磁能量被反射回发射机。
）VSWR即ρ,决定了没有被发射机反射的电磁能量的大小。
天线既可以辐射电磁能量，但是也可以将电磁能量以热能的方式消耗。
（需要指出的是，随着天线上述提出的天线的特征参数，在实际应用中很可能会做出重大的调整，我们在这里所说的仅仅是最接近的）电磁场传输的几个量24(/4)(1/)r t t rP PG G d λπ= 其中 P r 是接收到的功率 (dBm)Pt 天线的发射功率 单位dBmGt 天线的发射增益 单位dBGr 接收机的增益 单位dB只有在满足以下几个条件是上述方程式才适用・ 远区场，例如22/d D λ>其中D 是天线发射机的直径。
在实际应用中，考虑到工作频率，d 至少应为3~4倍以上的距离。
・ 由于地球表面的曲线，天线的发射与接受距离受到了光传播的限制在城区，可能会由于以下几种效应对传播造成不利影响3、1、多径效应（Multi-path effect ）。
电磁波在多个建筑物表面发生多次反射，这样会导致接收端收到多路回波（我们在房间内，或者在建筑物密集的街道中接收到的手机信号就是有这类效应）4、2、多径衰落（Multi-path fading ）。
接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机。
由于电波通过各个路径的距离不同，因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。
不同相位的多个信号在接收端叠加，如果同相叠加会使信号幅度增强，而反相叠加则会削弱信号幅度。
这样接收信号的幅度将会发生急剧变化，从而导致多径衰落。
当电磁波在物体表面发射以后，他将产生180度的相移，发射。
波与入射波叠加，将导致电磁波的衰减5、衰减增加（Increase of attenuation ），当电磁波在水泥墙之间或者窗户之间传播时，衰减将加剧，参数21/d 将被衰减为31/d 或者41/d 目标的自由空间范围应该事先指定。
但是实际的测量应该视实际情况而定天线的种类不同的天线有不同的属性，我们将根据实际需要来决定用何种天线。
总的来说，天线的工作效率是与天线的体积有关的，同时天线的大小也与波长有关。
这么说来，一段很短的，工作在较低频率下的天线，它的工作效率将非常低。
参考天线 （Reference antenna ）该天线的辐射模式是等方向性的，也就是说它在x 、y 、z 轴上辐射都是均匀的。
由于它是我们所分析的天线的参考标准，因而我们定义它的增益G=0dBi显然，它仅仅是一个理论模型，因为在实际应用中等方向辐射同电磁振荡的本质不符。
虽然如此，但是它还是一个非常有用的模型，因为它将为我们研究其他天线带来方便。
偶极子天线（Dipole antenna）天线长度是λ/2整数倍的天线是谐振天线。
下面就以λ/2天线为例说明导线内部电流的分布如下Fig1-.2该天线的馈点在他的中间。
其具体模型如下图所示，我们把该模型叫做Lenz 天线Fig.1-3: Lenz 天线在实际应用中，我们取f=434MHZ,该偶极子的直径为 4 mm:I：10 mmL: 157.5 mm两偶极子间距为: 6 mm则该天线的总长为 2 *157.5 + 6 = 321 mm, 而λ/2 为691/2 = 345 mm，所以该天线的总长为 0.93 *(λ/2).天线的阻抗略大于50 Ω，增益接近于 2 dBi.，且在E平面内天线的辐射是全方位的（omni-directional）。
图1—6 该λ/2天线在E平面内的辐射图。
Fig.1-4: λ/2 辐射图四分之一波长天线（Quarter Wave）1波长天线是最简单的天线，它只需要一根钢丝和接地板即可构成。
其组成4如下图1-7所示：Fig1-.5: λ/4天线14波长天线必须同接地板相连，接地板可以为PC板或者出口处的金属板。
不管采用的何种接地板都应保证天线是垂直于接地板的，因为只有这样才能获得最大的阻抗值。
无论如何，该阻抗值都必须保持在50Ω以下，如果天线水平与地面放置，阻抗将显著减小。
λ/4的长度是理想化的，在实际应用中，考虑到天线的属性及接地板的的几何因素，实际天线的长度为k*λ/4, k是一个0.93 ~0.98之间的数。
同时必须注mm。
意天线长度至少应为0.34 2图1-8中的分析未考虑上述因素，仅就以理想的长度来计算。
Fig1-.6: λ/4 辐射图（理想情况）从上图可以看出：与λ/2偶极子相比，该辐射模式在E平面内看起来更加的圆润，因为该圆弧度更加得高，以前面所选取的灯方向天线为参考，该天线的增益为G=-4.5dBi。
在大多数的数据分析中，人们把四分之一波长线作为参考天线，因而此时G=0dBi环天线（Loop）环天线的主要优点是成本低，它的辐射模式是平行于地面的全方位辐射（omni-derectional）根据PC板位置决定可变电容值。
螺旋天线（Helical）螺旋天线具有很高的空间有效性，并且很容易设置。
但是由于很难对这种天线做一个理论模型的定义，在大多数实际调控中，我们都是根据实际经验操作。
并且螺旋天线的具有窄带特性这一特点，因而很难确定它的谐振点。
方向性是螺旋天线的一个非常重要的参数。
同前面分析的所有天线都不同，螺旋天线不具有对称的天线增益，同时它的极化方式更类似于椭圆极化(ellipsoidal)贴片天线（Printed）贴片天线通常被用于高频率的工作状态下，它的主要优点是其全方向的辐射，缺点为可用带宽很窄。
同其它的天线一样，贴片天线同基底介质的介电系数密切相关。
常用的基底介质为FR4环氧板（FR4 epoxy board）。
但是基底的介电系数很不精确，根据来源其变化范围为4~4.7。
下面的结果将说明基底介电系数的影响贴边为一直径为20.10cm的薄圆片。
馈点在其中心。
Fig1-.7:贴片天线输入阻抗中心频率带宽VSWR = 2433.920 MHz 1.7 MHz163.5 + j4.2∑r = 4厚度1.6 mm400.405 MHz 1.7 MHz155.3 + j3.9∑r = 4.7厚度1.6 mm通过上面的分析，我们可以看到：当天线的填充介质FR4不同时,相同的贴片天线将工作在不同的状态。
同时我们也将注意到该天线的阻抗并不是50 欧姆，因而该天线在反馈点需要进行匹配的操作。
主要规则中心频率（谐振频率）（Center frequency）天线的中心频率取决于天线的大小。
在实际设计过程中，我们将天线取得比理论计算出的天线长度长一点，以便在实际操作过程中，可以通过缩短天线的长度来获得我们需要的中心频率。
带宽（Bandwidth）带宽取决于天线的宽度。
我们根据要求的信道（channel），传输数据的速率(data rate)，所选用的调制方式来决定带宽的大小。
如果我们需要一个比较大的带宽，那么就用一根宽一点的天线。
极化（Polarization）在工程运用中，人们最喜欢选择垂直极化的电磁波，因为在大多数情况下它能够更好的抵抗噪声干扰。
天线增益（Gain）在天线增益的设计上可能会产生我们需要的或者是不需要的效果。
如果天线是全向天线，那么它很可能会达到我们所需的效果。
当天线离某物体很近时，将发生反射现象，从而导致电磁波在该某一方向磁场很强，相反方向磁场减弱。
辐射方式（Radiation pattern）辐射的方式取决于天线的形状。
将接收天线置于和发射天线垂直的水平平面内。
跟增益一样，类似于天线的其余物体也将对辐射产生干扰，趋肤效应就是一个很好的例子。
阻抗（Impedance）天线的阻抗同中心频率有很大的联系。
当天线在一个合适的频率达到谐振时，天线的阻抗将达到最小值。
大多数情况下，天线的参考阻抗为50 欧姆。
但是天线的阻抗同周围的环境有很大的关系，因而在测量过程中我们应在同实际尽量相似的环境中进行测量。
（在第四部分中我们将着重讨论天线的阻抗和周围物体之间的关系）天线的匹配问题为了获得最低的VSWR，以便达到天线中最好传输功率，天线的匹配问题至关重要。
天线的匹配有很多种方法，最简单而又最直观的方法，就是Smith圆图。
