第一讲 天线基本原理
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能进行严格的数学方法进行求解 ， 或者数学 方程过于复杂 。 此时可以借助 计算机工 具对麦克斯韦方程或 矢量波动 方程 进行数值求解 。这些方 法有矩量法 、有限元 法和有限时域差分法等 。
四、
辐射条件
对天线 来说 ，不 仅需要满足麦克斯韦波 动方程及其 边界 条件 ，而 且还 应满足辐射 条件。 天线的激励源 分布在有 限区域 ，无穷远 处不存在场源 ，因此满足齐次波动方程。 求解该方程即 得到辐射 条件。
l 由电磁波源和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 和传输媒 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，馈点的激励源就是这种波源，天线 导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波 的传输媒质可 以是真空。 [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。射频电磁 波就是介于这二者之间 的一种电磁波 ，它既有显著的 波动性，又有显著的粒子性。只要 认清这一点，许 多问 题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地 利用它，我们不能把 一头 驴当马使，否 则就会出 现许多荒唐 的错误。 有人认为射频 很复杂， 有人认为很简单， 就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸 不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到 世界 是普遍联系的，尽管不同 的事物也 有许多不 相 同点，但找到 它们之间的 联系，就能获 得认识抽象事物的“火眼金睛” 。 二、 电磁场基本方程
1． 麦克斯韦方程
（电生磁。若 电场变化 ，则磁场随 之变化） （磁生电。若 磁场变化 ，则电场随 之变化） （磁力线是无 始无终的 封闭闭合曲 线） （电力线出发和终止于 自由电荷）
麦克斯韦方程的物理含义： 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场 ， 这是电磁波可 以脱离辐射体在空间存在的物 理基础。 [思考] 自然界存在一些有 趣的现象 ，尽管机 理与电磁波不 完全一致 ，但是 其过程却 可 以帮助我们加深对我们 问题的理解 。请大家 考 虑一下，孩童吹肥皂泡时，肥皂泡 能够
这个方程的 物理 含义 是，在无 穷远 处， 位函 数和场 为 0，即 只有 出射 波， 没有 入 射波。这是天线问题与一 般电磁场问题的根本 区别之处。只有同时满足 矢量波动 方程 和辐射条件， 才能形成 天线。 五、 天线的近场和 远场
满足条件 kr<<1 的场区称为 天线的近 场，又 称感应场。近 场的场强与半径的平 方 或更高次方成 反比。即随着半径的减小，场强迅速增大 。从这个概念还可 以看出，近 场场强与天线的形状相 关。 满足条件 kr>>1 的场区称为天线的远场，又称 辐射场。远场的场强与半径成反比 。 远场场强与天线形状关 系不大，但与观察方向有关。 天线的近场与 远场分解 点可用以下 公式表达 ： R ff = 2D 2 ，其中 D 是天线的最大 尺寸， λ 是工作波长。 λ
第一讲
一、 天线的基本概念
天线基本原理
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和从空间接收电磁能 量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用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 以理解为信号发射和接收器，收发天线 之间的无线电信号强度 满足通道传输方程和 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： l 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？ l 开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做 是将终端开路的传输线 终端掰开 。 l TMmn 型波导 将天线辐射看做是在 4π空间管 道中传输 的波导，则对应的传输波型是 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。
矢量波动方程 不是一组 独立的方程。 本质上 它 与麦克斯韦方程及其边 界条件一致 。 天线问题可以通过求解 矢量波动方程得到， 也可以通过直 接求解麦克斯韦方程 得到。 [问题] 既然已有麦克斯韦 方程，为什么还要 矢量波动方程 ？ l 麦克斯韦方程是一个严格方程，但它 的求解非常复杂。由于过去的计算手
（电荷的波动 导致电流 密度的变 化） 该方程 反映 了流 入一个封闭面 积和 流出 该封闭面积 的电 流之 间的 差异 ，都 是由 于 该面积内包含 的电荷在 “兴风作浪 ” 。这也是 物质不灭定律 在电磁学 领域中的反映。
4． 本构方程（媒 质特性方程） （电位移矢量和电场强度的关系） （磁感应强度和磁场强度的关 系） （电流密 度和电场的关系）
其中
，k 称为波数。
无源区域退化 为齐次亥姆霍兹方程 ：
三、
电磁场唯一性定理和电磁场方程的 求解方法
1． 电磁场唯 一性定理 ：满足特定边界条件的电磁场是唯一的 。因此 不 论 采 取 什 么方法， 只要得 到了一个符 合边界条件的电磁场解， 这个解正 是需要寻找 的解 。 2． 电磁问题的求 解方法 l 特定的少数具 有规则几 何形状和简单几何条件下的电磁场问题， 可以采用 一些技巧性方 法进行严格的数学求 解。这些 方法有分离变量法、镜像法、 格林函数法等 。 l 少数简单几何形状的电磁问题可以 采用辅助 函数法求解 ， 如矢 量磁位和标 量磁位法，微 分函数法 和积分函数 法。
其中 F 是场强方向函数。方向系数的 物理含义是，天线辐射的最大 方向上获得 与 该点相同功率所需的点 源的总辐射 功率与实 际天线辐射总 功率的比 值。 3． 辐射效率 天线的辐射 效率用于 衡量天线将高 频电 流或 导波能量转换为 无线电波 能量的有 效 程度，它是天线辐射的总功率和天线从馈线 得到的净功率 之比：
脱离吹管而在空气中独立存在的条件是什么？ [哲学启示] 电磁波看不见 ，摸不着，但它是一种不依赖于人 的意识的 客观存在，因此 属于辩证唯物哲学中物 质的范畴。微波炉中的一盘鸡，看不 见有火苗，是谁把它 烤熟 了？就是电磁 波这种物 质。要研究任何所谓 抽象的事物，必须跳出“巧妇难为无 米之 炊”这种传统思维模式，要知道没 有米还可 以用面。 2． 边界条件 两种不同媒 质的分界 面， 媒质 参数 会发生突 变，引起某些场分量的不连续 。电磁 场边界条件是 ： （媒质分界面 处磁场切 向不连续） （媒质分界面 处切向电场连续） （媒质分界面 处法向磁 感应强度连续） （媒质分界面 处法向电 位移矢量不连续） 根据电磁场边 界条件 ，在 媒质分 界面 处电场的切向分量和磁感应强度的法向分量 是连续的 。这是非常重要 的概念。 [思考] 在天线导体和大气 空间中，尽管导 体 和大气中的电场满足不同的分布规律，导 体中电场集中在导体边缘，而大气 中的电场则 呈瑞利指数分布，但是在 导体和大气分 界面处的导体 上和空间 切向电场却 是完全相 同。这是为什么？ [哲学启示] 自然界不存在 绝对无限 大的事物 ，大海和宇宙 都很大，但都有边界 ，电磁 场也不例外。所有数学物理问题， 只有确定的边界条件才 有确定的 解。 3． 电流连续性方程 根据电荷守恒 定律，电 流和电荷的 关系是：
这几个方程 反映 了在特定的媒 质中电场 强度 和电位移矢 量、磁场 强度 和磁 感应强 度、电流 和电场之 间的关系，等式 右边的矢量 与媒质无关 ，左侧 矢量与媒质 相关 。这 几个方程反映 了媒质的电特性，是 麦克斯韦 方程的三个辅 助方程。 5． 波印亭定理 空间电磁场的能量关 系满足能量守恒定 律。电磁场能量 守恒 定律 由矢 量波 印亭 定 理描述。
段非常落后，许 多电磁问题 只能通过 手工计算 得到，在这种情况下直接求 解麦克斯韦方程非常困 难； l 麦克斯韦方程 不仅是天线的理论基 础，也是传输线和光纤的理论基础。麦 克斯韦方程与不同的边 界条件可以分别导出 矢量波动方程， 电 报方程和射 线方程，但只有矢量波 动方程才代 表天线； l l 导出矢量波动 方程并在 不同的具体 应用条件 对该方程作简化， 往往可以获 得某些规则天线的准确 解，这在当 时非常有 意义； 近年来随着计算机和电磁仿真工具 的发展 ， 直 接求解麦克斯韦方程才 逐渐 成为可能。 [注意] 麦克斯韦方程和矢 量波动方程之间不 能划等号。矢量波动 方程是天线方程，而 麦克斯韦方程 必须连同 特定的边界 条件才构成天线方程。 在无耗媒质（ 非导电媒 质）和时谐 电场中，上式变为：
该方程的物 理含义是 ：包 围在 封闭 体积内的电场和磁场能量总和 等于 传输 能量和 损耗的能量之 和。 6． 矢量波动方程 从麦克斯韦 方程出发，利 用矢 量公 式和 相关 边界条件， 可以 得到电磁场的 矢量 波 动方程： 称为波印亭矢量，它代表 功率通量。
给定电流密度
和电荷密 度 ，求解矢量波动方程就可以得到 麦氏方程的解。
近场与 远场 之间通过 快速傅立 叶变 换相 关联 。因此天线的近 场测试与 远场 测试 在 一定范围内是 等效的， 只是精度会 有所不同 。 六、 天线的电参数
1． 输入阻抗和带宽 天线的 输入 阻抗即馈 电端输入 电压 和输 入电 流的比 值。 输入 到天线的 功率 被输 入
阻抗吸收，并被天线转换成辐射功 率。 天线的输 入阻抗 由两部 分组成 ，即 ： Z A = R A + jX A 。其中 ZA 称为天线的输 入电 阻， X A 称 为 天线的 输入 电 抗 。理 想 情况 下 ，天线的 输 入 阻抗 是 纯电 阻 并 等于馈 线的 特性阻抗，这时 馈线终端 没有功率 反射。天线 匹配电路的作用就是消除天线输入 阻抗 中的电抗分量，使电阻分量尽可能接近馈线的特性阻抗。描述 匹配的优劣常用的 参数 是驻波比和回波损耗。 假设馈线的特性阻抗是 Z0，则馈点 处的反射系数由下式定 义： Γ=（ZA- Z0）/（ZA+ Z0） 驻波比定义为：VSWR=（1+|Γ|）/（1-|Γ|） 其值在 1 和无穷大之间。完全匹配状 态下（ZA = Z0 ） ，驻波比为 1；完全失配 状态 下（馈线终端 短路或开路，ZA =0 或无穷大） 驻波比为无穷 大。手机 天线一般要 求驻 波比小于 2.5。 回波损耗（RL）定义为：RL=20log（|Γ|） 它是反射系数 绝对值的 倒数， 以分贝值 表示。 回波损耗值在 0dB 到负无穷大 之间， 其绝对值越大 表示匹配 越好。0dB 表示全反 射，负无穷 大表示完全 匹配 。手机天线一 般要求回波损耗小于-7dB 左右。 驻波比（VSWR）和 回波损耗（RL）两个参 数之间有固定的数值对应关系： VSWR + 1 RL = 20 log VSWR − 1 天线的 输入 阻抗 取决 于天线本 身的 结构 、工 作频率 并受环境 因素 的影 响，一般 它 只能通过实验 确定。输 入阻抗测试 等效于驻 波比和回波损耗测试。 在天线 谐振 频率 附近 ，可使电 气性能（ 回波 损耗或 驻波比） 满足 使用 要求 的频 带 范围称为天线的带宽。 2． 方向系数 天线的方向系数 描述 电磁能量 集中程度 以描述方向特性，又 称为 方向 增益 ，最 大 辐射方向的方向系数定 义为：
四、
辐射条件
对天线 来说 ，不 仅需要满足麦克斯韦波 动方程及其 边界 条件 ，而 且还 应满足辐射 条件。 天线的激励源 分布在有 限区域 ，无穷远 处不存在场源 ，因此满足齐次波动方程。 求解该方程即 得到辐射 条件。
l 由电磁波源和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 和传输媒 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，馈点的激励源就是这种波源，天线 导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波 的传输媒质可 以是真空。 [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。射频电磁 波就是介于这二者之间 的一种电磁波 ，它既有显著的 波动性，又有显著的粒子性。只要 认清这一点，许 多问 题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地 利用它，我们不能把 一头 驴当马使，否 则就会出 现许多荒唐 的错误。 有人认为射频 很复杂， 有人认为很简单， 就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸 不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到 世界 是普遍联系的，尽管不同 的事物也 有许多不 相 同点，但找到 它们之间的 联系，就能获 得认识抽象事物的“火眼金睛” 。 二、 电磁场基本方程
1． 麦克斯韦方程
（电生磁。若 电场变化 ，则磁场随 之变化） （磁生电。若 磁场变化 ，则电场随 之变化） （磁力线是无 始无终的 封闭闭合曲 线） （电力线出发和终止于 自由电荷）
麦克斯韦方程的物理含义： 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场 ， 这是电磁波可 以脱离辐射体在空间存在的物 理基础。 [思考] 自然界存在一些有 趣的现象 ，尽管机 理与电磁波不 完全一致 ，但是 其过程却 可 以帮助我们加深对我们 问题的理解 。请大家 考 虑一下，孩童吹肥皂泡时，肥皂泡 能够
这个方程的 物理 含义 是，在无 穷远 处， 位函 数和场 为 0，即 只有 出射 波， 没有 入 射波。这是天线问题与一 般电磁场问题的根本 区别之处。只有同时满足 矢量波动 方程 和辐射条件， 才能形成 天线。 五、 天线的近场和 远场
满足条件 kr<<1 的场区称为 天线的近 场，又 称感应场。近 场的场强与半径的平 方 或更高次方成 反比。即随着半径的减小，场强迅速增大 。从这个概念还可 以看出，近 场场强与天线的形状相 关。 满足条件 kr>>1 的场区称为天线的远场，又称 辐射场。远场的场强与半径成反比 。 远场场强与天线形状关 系不大，但与观察方向有关。 天线的近场与 远场分解 点可用以下 公式表达 ： R ff = 2D 2 ，其中 D 是天线的最大 尺寸， λ 是工作波长。 λ
第一讲
一、 天线的基本概念
天线基本原理
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和从空间接收电磁能 量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用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 以理解为信号发射和接收器，收发天线 之间的无线电信号强度 满足通道传输方程和 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： l 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？ l 开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做 是将终端开路的传输线 终端掰开 。 l TMmn 型波导 将天线辐射看做是在 4π空间管 道中传输 的波导，则对应的传输波型是 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。
矢量波动方程 不是一组 独立的方程。 本质上 它 与麦克斯韦方程及其边 界条件一致 。 天线问题可以通过求解 矢量波动方程得到， 也可以通过直 接求解麦克斯韦方程 得到。 [问题] 既然已有麦克斯韦 方程，为什么还要 矢量波动方程 ？ l 麦克斯韦方程是一个严格方程，但它 的求解非常复杂。由于过去的计算手
（电荷的波动 导致电流 密度的变 化） 该方程 反映 了流 入一个封闭面 积和 流出 该封闭面积 的电 流之 间的 差异 ，都 是由 于 该面积内包含 的电荷在 “兴风作浪 ” 。这也是 物质不灭定律 在电磁学 领域中的反映。
4． 本构方程（媒 质特性方程） （电位移矢量和电场强度的关系） （磁感应强度和磁场强度的关 系） （电流密 度和电场的关系）
其中
，k 称为波数。
无源区域退化 为齐次亥姆霍兹方程 ：
三、
电磁场唯一性定理和电磁场方程的 求解方法
1． 电磁场唯 一性定理 ：满足特定边界条件的电磁场是唯一的 。因此 不 论 采 取 什 么方法， 只要得 到了一个符 合边界条件的电磁场解， 这个解正 是需要寻找 的解 。 2． 电磁问题的求 解方法 l 特定的少数具 有规则几 何形状和简单几何条件下的电磁场问题， 可以采用 一些技巧性方 法进行严格的数学求 解。这些 方法有分离变量法、镜像法、 格林函数法等 。 l 少数简单几何形状的电磁问题可以 采用辅助 函数法求解 ， 如矢 量磁位和标 量磁位法，微 分函数法 和积分函数 法。
其中 F 是场强方向函数。方向系数的 物理含义是，天线辐射的最大 方向上获得 与 该点相同功率所需的点 源的总辐射 功率与实 际天线辐射总 功率的比 值。 3． 辐射效率 天线的辐射 效率用于 衡量天线将高 频电 流或 导波能量转换为 无线电波 能量的有 效 程度，它是天线辐射的总功率和天线从馈线 得到的净功率 之比：
脱离吹管而在空气中独立存在的条件是什么？ [哲学启示] 电磁波看不见 ，摸不着，但它是一种不依赖于人 的意识的 客观存在，因此 属于辩证唯物哲学中物 质的范畴。微波炉中的一盘鸡，看不 见有火苗，是谁把它 烤熟 了？就是电磁 波这种物 质。要研究任何所谓 抽象的事物，必须跳出“巧妇难为无 米之 炊”这种传统思维模式，要知道没 有米还可 以用面。 2． 边界条件 两种不同媒 质的分界 面， 媒质 参数 会发生突 变，引起某些场分量的不连续 。电磁 场边界条件是 ： （媒质分界面 处磁场切 向不连续） （媒质分界面 处切向电场连续） （媒质分界面 处法向磁 感应强度连续） （媒质分界面 处法向电 位移矢量不连续） 根据电磁场边 界条件 ，在 媒质分 界面 处电场的切向分量和磁感应强度的法向分量 是连续的 。这是非常重要 的概念。 [思考] 在天线导体和大气 空间中，尽管导 体 和大气中的电场满足不同的分布规律，导 体中电场集中在导体边缘，而大气 中的电场则 呈瑞利指数分布，但是在 导体和大气分 界面处的导体 上和空间 切向电场却 是完全相 同。这是为什么？ [哲学启示] 自然界不存在 绝对无限 大的事物 ，大海和宇宙 都很大，但都有边界 ，电磁 场也不例外。所有数学物理问题， 只有确定的边界条件才 有确定的 解。 3． 电流连续性方程 根据电荷守恒 定律，电 流和电荷的 关系是：
这几个方程 反映 了在特定的媒 质中电场 强度 和电位移矢 量、磁场 强度 和磁 感应强 度、电流 和电场之 间的关系，等式 右边的矢量 与媒质无关 ，左侧 矢量与媒质 相关 。这 几个方程反映 了媒质的电特性，是 麦克斯韦 方程的三个辅 助方程。 5． 波印亭定理 空间电磁场的能量关 系满足能量守恒定 律。电磁场能量 守恒 定律 由矢 量波 印亭 定 理描述。
段非常落后，许 多电磁问题 只能通过 手工计算 得到，在这种情况下直接求 解麦克斯韦方程非常困 难； l 麦克斯韦方程 不仅是天线的理论基 础，也是传输线和光纤的理论基础。麦 克斯韦方程与不同的边 界条件可以分别导出 矢量波动方程， 电 报方程和射 线方程，但只有矢量波 动方程才代 表天线； l l 导出矢量波动 方程并在 不同的具体 应用条件 对该方程作简化， 往往可以获 得某些规则天线的准确 解，这在当 时非常有 意义； 近年来随着计算机和电磁仿真工具 的发展 ， 直 接求解麦克斯韦方程才 逐渐 成为可能。 [注意] 麦克斯韦方程和矢 量波动方程之间不 能划等号。矢量波动 方程是天线方程，而 麦克斯韦方程 必须连同 特定的边界 条件才构成天线方程。 在无耗媒质（ 非导电媒 质）和时谐 电场中，上式变为：
该方程的物 理含义是 ：包 围在 封闭 体积内的电场和磁场能量总和 等于 传输 能量和 损耗的能量之 和。 6． 矢量波动方程 从麦克斯韦 方程出发，利 用矢 量公 式和 相关 边界条件， 可以 得到电磁场的 矢量 波 动方程： 称为波印亭矢量，它代表 功率通量。
给定电流密度
和电荷密 度 ，求解矢量波动方程就可以得到 麦氏方程的解。
近场与 远场 之间通过 快速傅立 叶变 换相 关联 。因此天线的近 场测试与 远场 测试 在 一定范围内是 等效的， 只是精度会 有所不同 。 六、 天线的电参数
1． 输入阻抗和带宽 天线的 输入 阻抗即馈 电端输入 电压 和输 入电 流的比 值。 输入 到天线的 功率 被输 入
阻抗吸收，并被天线转换成辐射功 率。 天线的输 入阻抗 由两部 分组成 ，即 ： Z A = R A + jX A 。其中 ZA 称为天线的输 入电 阻， X A 称 为 天线的 输入 电 抗 。理 想 情况 下 ，天线的 输 入 阻抗 是 纯电 阻 并 等于馈 线的 特性阻抗，这时 馈线终端 没有功率 反射。天线 匹配电路的作用就是消除天线输入 阻抗 中的电抗分量，使电阻分量尽可能接近馈线的特性阻抗。描述 匹配的优劣常用的 参数 是驻波比和回波损耗。 假设馈线的特性阻抗是 Z0，则馈点 处的反射系数由下式定 义： Γ=（ZA- Z0）/（ZA+ Z0） 驻波比定义为：VSWR=（1+|Γ|）/（1-|Γ|） 其值在 1 和无穷大之间。完全匹配状 态下（ZA = Z0 ） ，驻波比为 1；完全失配 状态 下（馈线终端 短路或开路，ZA =0 或无穷大） 驻波比为无穷 大。手机 天线一般要 求驻 波比小于 2.5。 回波损耗（RL）定义为：RL=20log（|Γ|） 它是反射系数 绝对值的 倒数， 以分贝值 表示。 回波损耗值在 0dB 到负无穷大 之间， 其绝对值越大 表示匹配 越好。0dB 表示全反 射，负无穷 大表示完全 匹配 。手机天线一 般要求回波损耗小于-7dB 左右。 驻波比（VSWR）和 回波损耗（RL）两个参 数之间有固定的数值对应关系： VSWR + 1 RL = 20 log VSWR − 1 天线的 输入 阻抗 取决 于天线本 身的 结构 、工 作频率 并受环境 因素 的影 响，一般 它 只能通过实验 确定。输 入阻抗测试 等效于驻 波比和回波损耗测试。 在天线 谐振 频率 附近 ，可使电 气性能（ 回波 损耗或 驻波比） 满足 使用 要求 的频 带 范围称为天线的带宽。 2． 方向系数 天线的方向系数 描述 电磁能量 集中程度 以描述方向特性，又 称为 方向 增益 ，最 大 辐射方向的方向系数定 义为：
