天线的概念

天线工作原理天线是无线通信系统中不可或缺的设备，它起到接收和发送无线信号的作用。

本文将详细介绍天线的工作原理及其相关知识。

一、天线的基本概念天线是将电信号转化为电磁波或将电磁波转化为电信号的设备。

它一般由导电材料制成，如金属，并根据特定的原理进行设计和调整。

天线可以分为接收天线和发射天线两种类型。

二、天线的工作原理天线的工作原理基于电磁波的发射和接收。

下面将分别介绍接收天线和发射天线的工作原理。

1. 接收天线的工作原理接收天线通过接收电磁波将其转化为电信号。

当电磁波经过天线时，它会激发天线中的电荷，产生电流。

这个电流会经过连接到天线的电路，从而实现信号的解调和放大。

最终，这个电信号可以被传递到无线接收器，用于进行进一步的处理和解码。

2. 发射天线的工作原理发射天线将电信号转化为电磁波，以便进行无线传输。

当电信号通过连接到天线的电路时，它会产生交变电流。

这个交变电流会导致天线上的电荷也发生交变，从而产生电磁波。

这些电磁波会在空间中传播，并被接收天线接收到。

同样地，接收天线会将电磁波转化为电信号，以进行进一步的处理和解码。

三、天线的优化设计为了提高天线的工作性能，可以进行一些优化设计。

下面列举一些常见的优化设计方法。

1. 天线长度调整：天线的长度对于接收和发射的频率有直接影响。

通过调整天线的长度，可以使其与所传输的频率匹配，从而提高效率。

2. 天线形状设计：天线的形状对于天线的辐射模式有重要影响。

通过设计合适的天线形状，可以实现不同方向的辐射或接收，以满足具体的通信需求。

3. 天线材料选择：天线的材料对于信号的传输和接收也有一定影响。

根据需要选择导电性能好、损耗小的材料，以提高天线的性能。

四、天线在无线通信中的应用天线广泛应用于各种无线通信系统中，包括移动通信、卫星通信、无线局域网等。

下面列举几个常见的应用场景。

1. 移动通信：天线用于手机、基站等设备中，将电信号转化为电磁波进行传输，以实现无线通信。

天线的概念功能和作用
天线是指用来接收和发射电磁波的装置，主要用于无线通信、雷达、卫星通信和无线电电视等领域。

天线的功能和作用如下：
1. 接收电磁波：天线能够接收到发送器发出的电磁波信号，并将其转化为电信号输入到接收设备中。

这对于无线通信、电视和广播等领域的接收非常重要。

2. 发射电磁波：天线通过将电信号传输到发射器中，将其转化为电磁波并发送出去。

这对于无线通信、卫星通信等领域的发送和传输非常重要。

3. 放大信号：天线可以起到放大信号的作用，增强信号的强度，提高通信的质量和距离。

4. 方向性：天线可以通过改变其结构和形状，实现对电磁波的方向性接收和发射。

这对于无线通信和雷达等应用中的定向传输和接收非常重要。

5. 抗干扰能力：天线可以通过设计和调整其结构参数，提高其对干扰信号的抵抗能力，减少外界干扰对信号质量的影响。

6. 匹配：天线需要与相关设备（例如发射器和接收器）匹配，以确保信号的传输和接收的效率和质量。

总的来说，天线具有接收、发射、放大、方向性和抗干扰等功能和作用，为无线通信、雷达和卫星通信等领域的传输和接收提供了重要的技术支持。

天线知识图解（Antenna）3月17日天线是一个相当庞大的话题，很难用一篇文章来描述天线的每个方面，但我会尝试给出一些天线的各个方面的大图片，主要用于蜂窝应用。

天线是什么？如何表现天线的性能？辐射模型天线增益总辐射功率TRPTotal Isotropic Sensitivity (TIS)Effective Isotropic Radiated Power/Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP)S11什么是天线？众所周知，天线是一种将电能(电信号)转换成电磁波并传送到太空的装置。

外面有各种类型的天线，下面是一些例子。

这些只是一些例子，还有很多其他类型。

看看有多少你熟悉的。

现在在大多数移动通信设备中，天线都被嵌入到一个很小的空间里。

在一个相对久远的移动电话，你可能已经看到了天线显示在左侧的图片(鞭天线)。

在大多数的移动设备，你看到这些天，天线是嵌入的情况下，或正确的印刷电路板如下所示。

随着移动设备(例如智能手机)在一个设备中获得越来越多的技术(例如，带有各种频段/ 无线接入技术的蜂窝技术，蓝牙，无线网络等) ，设计多个天线并将其放入一个小空间变得越来越困难。

如何表现天线的性能？有两个主要的标准来评估天线的性能，如下(a)应该把电能转换成电磁能，尽可能减少损失;(b)希望辐射在我需要的方向上。

有几个指标可以代表天线的性能如下辐射模型；总辐射功率;总的各向同性灵敏度。

辐射模型了解/ 评估天线性能的第一步是检查天线的辐射模型。

在大多数情况下，电能都是通过预先设定好的路径流动的，这种路径通常建立在铜线或印刷电路板上的铜痕迹上，但是一旦电能转化为电磁波，它几乎就会向四面八方传播。

根据我们设计天线的思路，电磁波在空气中传播的方向是不同的。

天线在某些方向上传输很强的能量，在某些方向上传输少量的能量，在某些方向上传输中等范围的能量等，这种能量传输方式被称为“辐射方向图”。

频率范围天线适用的最高及最小频率。

增益增益是用来表示天线集中辐射的程度。

天线在某一方向的增益定义为：在相同的输入功率下，天线在某一方向某一位置产生的电场强度的平方（E2）与无耗理想点源天线在同一方向同一位置产生的电场强度的平方（E02）的比值，通常以G表示。

G=E2/E02（同一输入功率）同样，增益也可以这样来确定：在某一方向向某一位置产生相同电场强度的条件下，无耗理想点源天线的输入功率（P ino）与天线的输入功率（P in）的比值，即称为该天线在该点方向的增益。

G=P ino/Pin（同一电场强度）通常是以天线在最大辐射方向的增益作为这一天线的增益。

增益通常用分贝表示。

即：G=101gPino/Pin天线增益的计算：G=η4πS/λ2=η（π/λ）2D2式中，S-天线口径面积（平方米）；λ-工作波长（米）；D-抛物面口径（即面口直径）（米）；η-天线效率。

方向图如果反天线在各方向辐射击的强度用从原点出发的矢量长短来表示，则连接全部矢量端点所形成的包络就是天线的方向图。

它显示出天线的在不同方向辐射的相对大小，这种方向图称为立体方向图。

矢径的方向代表辐射的方向，矢径的长短代表辐射击的强度。

方向图包含有许多波瓣，其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣。

其它依次称为第一副瓣，第二副瓣等。

主瓣宽度定义为在方向图上增益相对于最高增益下降3分贝的宽度，单位为度（弧度）。

副瓣电平副瓣的最大值相对主瓣最大值的比，称为副瓣电平，一般用分贝来表示，其定义为：101g（副瓣最大值功率/主瓣最大值功率）如：副瓣最大值与主瓣最大值相应功率之比为0.01,则副瓣电平为-20dB。

天线噪声温度进入天线的噪声主要来银河系的宇宙噪声和来自大地、大气的热噪声。

不同口径的天线、不同频段、不同仰角和不同环境，天线的噪声都不相同。

在C波段，宇宙噪声很小，主要是大地和大气的热噪声。

在Ku波段，这些噪声也随着频率而增加。

同一仰角时，天线尺寸越大波束越窄，因此天线的噪声温度TA（K）越小，不过随着仰角加大，这种差别变小。

第6章1、简述天线的功能（概念+4个功能）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，或将无线电波转变为导波能量，原来辐射和接收无线电波的装装置称为天线。

①天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量.这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配.②天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性.③天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化.④天线应有足够的工作频带.2、名词解释:什么是天线？①作用：在发射部分，将高频导行波转换为空间电波，在接收端，空间电波转换为导行波。

②性能：是能量转换器件、具有定向辐射能力、频率选择特性、极化特性。

③结构：开放。

3、把天线和发射机或接收机连接起来的系统为馈线系统，天线和馈线系统统称天线馈线系统，简称天馈系统。

4、点电基本振子近区场又为准静态场；离天线较远时，近似为0；电场磁场相位差90°，为感应场。

远区场中电基本振子的的远区场是沿着径向外传的横电磁波，远区场又称辐射场。

E/H=120pi，远区场具有与平面波相同的特性。

随着距离增加，辐射场减小。

4、电，磁基本振子具有相同的方向函数，空间相互正交，相位差90°5、天线的电参数有哪些？①主瓣宽度:主瓣宽度是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。

在场强方向图中，等于最大场强两点间的宽度，称为半功率波瓣宽度；或将头两个零点之间的角度作为主瓣宽度，即零功率波瓣宽度。

②旁瓣电平: 旁瓣电平是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣电平, 一般以分贝表示。

③前后比: 前后比是指最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（后向）电平之比, 通常以分贝为单位。

④方向系数:方向系数定义为: 在离天线某一距离处, 天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度Smax与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度S0之比,记为D, 即天线方向系数的一般表达式为6、要使天线方向系数大，不仅要求主瓣窄，还要全空间的旁瓣电平小。

天线知识培训一、天线基本原理天线是无线通信系统中的重要组成部分，负责将电磁波传输和接收。

天线能够将电流元转换为电磁波，或者将电磁波转换为电流元。

其基本原理基于电磁波的传播和辐射。

二、天线类型与用途1. 按照工作频段：可分为超长波、长波、中波、短波、超短波以及微波等类型。

2. 按照方向性：可分为全向和定向天线。

3. 按照增益：可分为无源和有源天线。

4. 按照结构：可分为线天线和面天线。

不同类型的天线有不同的用途，例如长波天线用于通信和导航，短波天线用于电报通信和广播，超短波天线用于电视、雷达和移动通信等。

三、天线参数与性能1. 阻抗：天线的输入阻抗应与信号源的输出阻抗相匹配，以实现最佳传输效果。

2. 方向图：表示天线接收和辐射电磁波的方向和强度。

3. 增益：表示天线辐射或接收电磁波的能力，与天线的尺寸、形状和材料有关。

4. 带宽：表示天线的工作频率范围。

5. 极化：表示电场矢量的方向，影响着天线的性能。

四、天线辐射与传播天线的辐射原理是将电磁能转化为向空间发散的电磁波，或者将空间中的电磁波转化为电流元。

电磁波在传播过程中受到各种因素的影响，如空气阻力、地面反射等，形成不同的传播模式。

五、天线材料与工艺天线的材料和工艺对其性能有着重要影响。

常用的天线材料包括铜、铝、铁等金属材料，以及塑料、陶瓷等非金属材料。

工艺方面，需要考虑天线的精度、防腐、防水等因素。

六、天线设计与优化天线的设计过程需要考虑诸多因素，如阻抗匹配、增益、方向图、极化等。

现代计算机辅助设计软件的应用使得天线的优化设计成为可能，通过对天线结构、尺寸和材料等因素的调整，可以得到最佳的性能表现。

七、天线测量与调试天线的性能需要通过实际测量来评估。

测量内容包括阻抗、方向图、增益、极化等。

一旦发现性能不佳，需要进行调试，调整天线的结构、尺寸或工作参数等，以实现最佳性能。

八、天线干扰与防护天线在使用过程中可能会受到各种干扰，如其他电磁波的干扰、雷电的袭击等。

第一讲天线基本原理一、天线的基本概念1．天线的作用在任何无线电通信设备中,总存在一个向空间辐射电磁能量与从空间接收电磁能量的装置,这个装置就就是天线。

天线的作用就就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道,或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。

2．天线问题的实质从电磁场理论出发,天线问题实质上就就是研究天线所产生的空间电磁场分布,以及由空间电磁场分布所决定的电特性。

空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。

因此,天线问题就是时变电磁场问题的一种特殊形式。

从信号系统的角度出发,天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。

从通信系统的角度出发,天线可以理解为信号发射与接收器,收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程与多径衰落特性。

3．对天线结构的概念理解采用不同的模型,对天线可以有不同的理解。

典型的模型比如:●开放的电容[思考] 野外电台或电视发射塔,无线电视或电台接收机,为什么能构成一个天线,其电流回路在什么地方？●开放的传输线从传输线理论理解,天线可以瞧做就是将终端开路的传输线终端掰开。

●TM mn型波导将天线辐射瞧做就是在4π空间管道中传输的波导,则对应的传输波型就是TM型波,但在传输过程中不断遇到波导的不连续性,因此不断激励高次模。

由电磁波源与电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构波的形成都需要波源与传输媒质。

在一盆水中形成机械波纹,可以使用点激励源产生波,并在水面上传播。

波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。

将一个肉包子扔出去,这个肉包子可能产生不同的结果,或者被狗吃了,或者掉在什么地方了,都与扔包子的人不再有任何关系。

而对天线来说,馈点的激励源就就是这种波源,天线导体与外界空间就就是传输媒质。

不过电磁波的传输媒质可以就是真空。

[思考] 电磁波具有波粒二象性。

频率越低,波动性越强;频率越高,粒子性越强。

所以光波主要表现出粒子性,而长波表现出波动性。

天线的理解
天线是一种变换器，它能够将传输线中传播的导行波转换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

在无线电设备中，天线是用来发射或接收电磁波的重要部件。

无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统都依靠天线来进行工作。

此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。

天线通常具有可逆性，同一副天线既可以用作发射天线，也可以用作接收天线。

天线的互易定理指出，与发送或接收相同的天线的基本特征参数是相同的。

天线的分类可以根据工作性质、用途、工作波长和结构形式和工作原理来划分。

天线的特征参数包括方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和带宽等。

其中，方向图表示天线辐射能量的空间分布；方向性系数和增益表示天线在某个方向上的辐射能力；输入阻抗表示天线与传输线的匹配程度；辐射效率表示天线辐射的功率与输入功率之比；极化表示天线辐射的电磁波的电场矢量的方向；带宽表示天线工作频率的范围。

综上所述，天线是一种将传输线中的导行波转换成在无界媒介中传播的电磁波的设备，是无线电设备中发射和接收电磁波的重要部件。

天线的分类和特征参数都是用来描述其特性和性能的。

天线的基础概念天线是将电能送入空气或从空气中收回的一种装置，用于无线通信和雷达等应用中。

它是无线通信系统中非常重要的组成部分，能够将电磁波转换成空中传播的波动。

天线的基础概念包括以下几个方面：天线的结构、天线的工作原理、天线的特性参数、天线的应用以及天线的优化设计。

首先，天线的结构可以分为单馈天线和双馈天线两种类型。

单馈天线是指通过一个引导器将电磁能量传输到天线辐射体上，如振子天线和开口槽天线等。

双馈天线则是通过两个引导器将电磁能量传输到天线辐射体上，如齐架天线和偶极子天线等。

天线的工作原理是将电流传递到天线上，形成电流辐射产生电磁波。

电流的输送方式有不同的设计，如电流在导体上的分布方式，以及导体的形状和尺寸等。

通过合理设计天线的结构，可以实现特定频率的较好辐射效果。

天线的特性参数主要包括频率范围、增益、辐射图案以及输入阻抗等。

频率范围指的是天线可以工作的频率范围，不同频率下的天线电特性可能有所不同。

增益是天线辐射功率与理想辐射器辐射功率之比，用来衡量天线的辐射能力。

辐射图案描述了天线辐射的方向性和振幅分布等特性。

输入阻抗是天线电路的输入端的电阻，用来匹配天线与无线电收发装置间的电阻。

天线在无线通信、雷达、卫星通信、无线电广播等领域有广泛的应用。

不同的应用需要不同类型的天线，如半波长天线、全向天线、定向天线、宽带天线等。

天线的设计和选择需根据具体的应用需求来进行。

天线的优化设计是为了提高天线的性能，如增加天线的增益、扩展工作频率范围、改善辐射图案等。

通过天线阵列、反射器、变径振子等结构的设计，可以实现天线性能的优化。

总结一下，天线是无线通信系统中非常重要的组成部分，将电磁能量传输到空气中形成辐射波动。

天线的基础概念包括结构、工作原理、特性参数、应用以及优化设计。

了解天线的基础概念有助于理解其工作原理和选择适合的天线应用于不同的场景。

天线专业面试基础知识前言天线是通信系统中不可或缺的重要组成部分，负责将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波。

天线专业面试涉及到的基础知识是天线工程师必备的技能。

本文将介绍天线专业面试的基础知识，希望对天线工程师的求职面试有所帮助。

一、基础概念1. 天线天线是一种用于收发无线电波的装置，一般由导体构成。

根据其结构形式和工作原理的不同，可以分为定向天线和非定向天线。

2. 增益增益是衡量天线辐射能力的指标，表示天线辐射功率与等效辐射源辐射功率之比。

增益越高，天线的辐射距离和接收灵敏度越大。

3. 方向性天线的方向性是指其辐射或接收无线电波的指向性能。

方向性天线能够在某个方向上有更高的辐射或接收能力。

4. 驻波比驻波比是指在馈电系统中，驻波电压与最小驻波电压之比。

驻波比越大，表示天线系统匹配越差。

5. 频率带宽频率带宽是指天线在频率上的工作范围。

频率带宽越大，表示天线在更广泛的频率范围内能够正常工作。

二、天线类型1. 定向天线定向天线是指具有明确辐射方向的天线。

常见的定向天线有：定向天线、馈源天线、角度扫描天线等。

2. 非定向天线非定向天线是指在水平方向上辐射均匀的天线。

常见的非定向天线有：全向天线、鞭状天线、片状天线等。

三、天线参数1. 增益已经在基础概念中介绍过，增益是衡量天线辐射能力的指标。

2. 阻抗天线的阻抗是指天线对电路的输入或输出端口所呈现的电阻特性。

阻抗匹配是天线系统设计中非常重要的一个方面。

3. 有效长度天线的有效长度是指天线导体上产生有效信号的部分长度。

4. 损耗天线的损耗是指天线在辐射和接收过程中的能量损失。

5. 驻波比已经在基础概念中介绍过，驻波比是指在馈电系统中驻波电压与最小驻波电压之比。

四、常见面试问题在天线专业的面试中，可能会遇到以下几个常见问题：1. 什么是天线的增益？如何计算天线的增益？答：已经在基础概念中介绍过，增益是衡量天线辐射能力的指标，可以通过理论计算或实际测量来获得。

天线的概念及接收信号的原理
 天线作为无线电的发射和接收设备是影响信号强度和质量的重要设备,其
在移动通信领域的重要性非常关键。

通过对天线选型,天线安装,天线调整从而保障基站覆盖区域的信号强度与质量。

对其的掌握程度是网规与网优工程师的技能基本要求之一。

下文重点说明天线要掌握哪些方面及其原理和影响。

 什幺是天线?
 答: 如图所示天线就是把设备传输的电信号转换为电磁波传送。

天线都具备收发功能,实地使用可能存在某个天线只做接收用(例如广播天线)。

 天线接收信号的原理：
 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。

图中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。

天线的基本概念
1．作用天线是独立于收发信机之外的重要无线电设备，它通过馈线与收发信机连接。

发射天线把已调制的高频电流转换为相应的电磁波向周围的空间辐射。

接收天线把空间电磁波中的相应无线电波截获，并将其还原为电动势。

2.基本构成天线的构成从本质上说很简单，只要有一个开口的馈源就能向外辐射。

简单的天线没有反射体，只有激励振子。

由很多振子、多馈源组成的天线，在一定条件下，即使没有反射体，也能使电波向一定方向辐射。

典型的反射体是抛物面天线反射体，它的馈源多数为喇叭型，有的抛物面反射体还配有双曲面副反射体。

3.天线参数
等效阻抗或辐射电阻，它与天线系统总电阻之比是天线的效率，总电阻是辐射电阻与损耗电阻之和，一般天线的辐射电阻(俗称“阻抗”)是75Ω或50Ω。

振子的几何尺寸，天线振子的几何尺寸必须与使用波长相适应。

天线增益。

天线的有效辐射功率与馈源施加的功率之比，通常用分贝表示。

对于有方向性的天线，其增益总是在最有扰势的方向上测量。

波束宽度与方向性，许多发射天线及定向接收天线，都需要天线有好的方向性，以便集中辐射能量，增加发射距离。

对于类似于精密跟踪雷达的天线不仅要求有好的方向性，还必须有较小的波束宽度。

描述方向性的指标是增益系数，最大方向增益与各向同性的偶极子的增益之比。