最全的天线知识 - 带你了解天线的特性..-共13页

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。

天线的主要特性（一）天线是微波收发信设备的“出入口”，它既要将发信机的微波沿着指定的方向放射出去，同时还要接受对方传来的电磁波并送到微波收信机。

因此，天线性能的好坏将直接影响到整个微波通信系统的正常运行。

这里我们将对天线的性能指标及要求作一介绍。

天线的方向性通常一副天线向各个方向辐射电磁波的能力是不同的，它沿各个方向辐射电磁能量的强弱可用天线的方向系数来表示。

所谓天线的方向系数是指在某点产生相等电场强度的条件下，无方向性天线总辐射功率PF0与定向天线总辐射功率PF的比值，常用“D”来表示，即天线方向性图（3-4）不难想象，定向天线沿各个方向辐射的电场强度是不相同的，因而定向天线的方向系数也将随着观测点的位置不同而有所不同。

其中方向系数最大的地方，即辐射增强的方向，称主射方向。

通常人们用天线的方向图来表示天线对各个方向的方向系数大小，如图所示。

由图可以看出，天线的方向性图像象花朵的叶瓣，各叶瓣称为方向叶。

处于主射方向的方向叶称为主叶，处于主叶反方向位置的方向叶称为后叶，其他方向的方向叶统称为副叶。

显然主叶的宽度越窄，说明天线的方向性也好。

天线方向性的好坏，工程上常采用半功率角和零功率角两个参量来表示。

所谓半功率角是指主叶瓣上场强为主射方向场强的1/√2= 0.707时（即功率下降1/2时），两个方向间的夹角，即为“2θ0.5”；所谓零功率角是指偏离主射方向最近的两个零射方向（辐射场强为零的方向）之间的夹角，记为“2θ0”。

半功率角和零功率角越小，表示主叶瓣的宽度越窄，说明天线的方向性越好。

一副方向性良好的天线，除了必须具备上述具有较小的半功率角和零功率角外，还应该包括后叶瓣和副叶瓣尽可能小，以减小可能出现的窜扰。

天线的主要特性（二）天线增益所谓天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向发射的能力。

天线增益定义为：取定向天线主射方向上的某一点，在该点场强保持不变的情况下，此时用无方向性天线发射时天线所需的输入功率Pi0，与采用定向天线时所需的输入功率Pi之比称为天线增益，常用“Ｇ”表示。

天线基本知识介绍天线是将电信号转换为电磁波并将其传输或接收的装置。

它是电磁学的一个分支，用于无线通信、电视和广播接收、雷达以及天体物理学研究等领域。

本文将对天线的基本知识进行介绍。

1.天线的作用和原理：天线的主要作用是将电信号转换为电磁波并将其辐射到空间中，或者将接收到的电磁波转换为电信号。

它的工作原理基于法拉第电磁感应定律和亥姆霍兹理论，即通过电流在导体中产生的磁场和由变化的磁场产生的感应电流来实现电磁波的辐射或接收。

2.天线的分类：天线可以根据其结构、工作频率、功率和应用等方面进行分类。

根据结构，天线可分为线性天线（如偶极子天线）、面型天线（如片极天线、光波导天线）和体型天线（如反射天线、波导天线）。

根据工作频率，天线可分为超高频、高频、甚高频、极高频和微波天线等。

根据功率，天线可分为小功率天线和大功率天线。

根据应用，天线还可细分为通信天线、雷达天线、电视天线、卫星天线和微波天线等。

3.天线参数：天线的性能取决于其设计参数。

常见的天线参数包括增益、方向性、波束宽度、驻波比、频率响应、极化方式和带宽等。

增益是天线辐射功率与等效输入功率之比，方向性衡量天线在一些方向上的辐射能力，波束宽度是主瓣的半功率宽度，驻波比是反射功率与输入功率之比，频率响应表示天线在不同频率下的性能表现，极化方式表示电磁波的电场分量与地面垂直或平行的相对方向，带宽表示天线能够工作的频率范围。

4.天线设计方法：天线的设计是一个综合考虑电磁学原理、工作频率和应用要求的过程。

常见的天线设计方法包括试验法、数值法和半经验法。

试验法通过制作实物天线并进行实际测量来调整参数和优化天线性能。

数值法使用计算机模拟和数值算法来预测和分析天线性能，例如有限元法、谱域法和时域法等。

半经验法结合实验和数值方法，通过经验公式和优化算法来设计天线。

5.天线应用：天线的应用非常广泛，涵盖了通信、广播、雷达、航天、医疗和科学研究等领域。

在通信领域，天线用于无线电通信、移动通信和卫星通信等。

天线基础知识天线是电信技术领域中最重要的一个元件。

它是传输和接收无线信号的重要设备，能把传出的电波形式信号转换为无线信号或者把无线信号转换为电波形式信号。

近年来，随着探索宇宙空间、宇宙探测技术、无线电波技术和其他相关技术的发展，天线技术也取得了相当大的进步。

天线是指将电气信号以无线形式传播的一种装置，它是很小的电磁感应器，在通信领域里可以有效利用电磁波，它能把传来的电磁波能量变换成电能输出。

天线由有线、半导体、无线三种类型组成，它们相互关联，可以实现信号强度和传输质量的良好控制。

天线可以把看似混乱的电磁波能量，聚集起来成为有一定目的的信号，从而实现无线传输的目的，甚至可以实现远距离的传输。

因此，天线是信号发射和接收中不可或缺的部分，具有极其重要的作用。

根据天线的作用，可以将天线分为接收型和发射型两类。

接收型天线可以把外来的电磁波能量转换成电能，是接收信号的重要部分。

而发射型天线把有线电源供应的电能转换成可以传输的电磁波能量，它可以使信号幅度变大，从而达到提高信号传输距离的作用。

此外，天线的参数也是决定其性能的重要因素，包括阻抗(Impedance)、增益(Gain)、方向性(Directivity)、杂散损耗(Scattering Loss)等参数。

阻抗决定天线与源之间的匹配程度，从而影响信号传输质量。

增益指示天线增加信号幅度的能力；方向性代表天线发射信号的方向；而杂散损耗是指天线发射信号时由于磁场和电场的波动产生的能量损耗。

近些年来，由于技术的发展，天线的设计和制造技术也取得了极大的进步，如多通道天线、多角度天线、智能天线等，使天线的性能大大提高。

总之，天线是电信技术领域中最重要的一个元件，它不仅是信号发射和接收的重要部分，而且还能有效的传递电磁波信号，使之变得更加清晰。

近年来，由于技术的发展，天线的设计和制造技术也取得了极大的进步，可以满足不断增长的信息传输需求。

因此，天线技术发展具有十分重要的意义，可以为各种通信产品和技术的发展提供有力支撑。

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。

天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。

以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。

一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。

平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。

描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。

一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。

2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。

理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。

我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。

3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。

增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。

由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。

一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。

另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。

DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。

相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。

4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。

第一讲天线的基础知识发射电磁波所用的导线，在无线电通信中一般叫做“发射天线”。

高频电磁波在空中流传，如遇着导体，就会发生感觉作用，在导体内产生高频电流，使我们能够用导线接收来自远处的无线电信号。

接收电磁波所用的导线，一般叫做“接收天线”。

任何导线都能够作为发信天线和接收天线。

高频电子设备中每一段导线都可能向外发射电磁波，敏捷的收信机中每一段导线都可能拾取空中的各样电磁波所以需要采纳各种的障蔽举措！免得不该有的“天线”接收到扰乱信号！不一样形状、尺寸的导线在发射和接收某一频次的无线电信号时，效率相差好多，所以要获得理想的通信成效，一定采纳适合的天线才行！天线影响无线电通信成效的主要原由有极化方向、方向特征、阻抗般配、辐射效率和频带宽度等。

天线的输入阻抗输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。

天线与馈线的连结，最正确情况是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特征阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频次的变化比较缓和。

天线的般配工作就是除去天线输入阻抗中的电抗重量，使电阻重量尽可能地凑近馈线的特征阻抗。

般配的好坏一般用四个参数来权衡即反射系数，行波系数，驻波比和回波消耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。

在我们平时保护中，用的许多的是驻波比和回波消耗。

一般挪动通信天线的输入阻抗为50Ω。

驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无量大之间。

驻波比为1，表示完整般配；驻波比为无量大表示全反射，完整失配。

在挪动通信系统中，一般要求驻波比小于，但实质应用中VSWR应小于。

过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内扰乱加大，影响基站的服务性能。

2.回波消耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。

回波消耗的值在0dB3.的到无量大之间，回波消耗越大表示般配越差，回波消耗越大表示般配越好。

4.表示全反射，无量大表示完整般配。

在挪动通信系统中，一般要求回波消耗大于14dB。

天线的主要特性天线的主要特性（一）天线是微波收发信设备的“出入口”，它既要将发信机的微波沿着指定的方向放射出去，同时还要接受对方传来的电磁波并送到微波收信机。

因此，天线性能的好坏将直接影响到整个微波通信系统的正常运行。

这里我们将对天线的性能指标及要求作一介绍。

天线的方向性通常一副天线向各个方向辐射电磁波的能力是不同的，它沿各个方向辐射电磁能量的强弱可用天线的方向系数来表示。

所谓天线的方向系数是指在某点产生相等电场强度的条件下，无方向性天线总辐射功率PF0与定向天线总辐射功率PF的比值，常用“D”来表示，即天线方向性图（3-4）不难想象，定向天线沿各个方向辐射的电场强度是不相同的，因而定向天线的方向系数也将随着观测点的位置不同而有所不同。

其中方向系数最大的地方，即辐射增强的方向，称主射方向。

通常人们用天线的方向图来表示天线对各个方向的方向系数大小，如图所示。

由图可以看出，天线的方向性图像象花朵的叶瓣，各叶瓣称为方向叶。

处于主射方向的方向叶称为主叶，处于主叶反方向位置的方向叶称为后叶，其他方向的方向叶统称为副叶。

显然主叶的宽度越窄，说明天线的方向性也好。

天线方向性的好坏，工程上常采用半功率角和零功率角两个参量来表示。

所谓半功率角是指主叶瓣上场强为主射方向场强的1/√2= 0.707时（即功率下降1/2时），两个方向间的夹角，即为“2θ0.5”；所谓零功率角是指偏离主射方向最近的两个零射方向（辐射场强为零的方向）之间的夹角，记为“2θ0”。

半功率角和零功率角越小，表示主叶瓣的宽度越窄，说明天线的方向性越好。

一副方向性良好的天线，除了必须具备上述具有较小的半功率角和零功率角外，还应该包括后叶瓣和副叶瓣尽可能小，以减小可能出现的窜扰。

天线的主要特性（二）天线增益所谓天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向发射的能力。

天线增益定义为：取定向天线主射方向上的某一点，在该点场强保持不变的情况下，此时用无方向性天线发射时天线所需的输入功率Pi0，与采用定向天线时所需的输入功率Pi之比称为天线增益，常用“Ｇ” 表示。