天线发展简史

天线的发展历程天线作为一种用于接收和发送电磁波的装置，经历了长时间的发展过程。

随着无线通信技术的逐渐发展，天线的设计与制造也得到了不断完善与进步。

天线的发展可以追溯到20世纪初，那时的天线多用于无线电通信。

最早的天线形式是一根金属线或金属棒，用于接收和发射无线电波。

这种天线形式结构简单，制造容易，但无法针对不同频率的信号进行调节，因此接收效果比较差。

随着电子技术的快速发展，人们对天线的性能有了更高的要求。

20世纪40年代，抛物面天线的发明使得天线的接收和发射性能得到了大幅提升。

抛物面天线将接收到的电磁波集中到一个点上，极大地提高了接收信号的强度和清晰度。

抛物面天线的使用在军事和通信领域得到了广泛应用，成为那个时代的主流天线形式。

20世纪60年代，随着卫星通信技术的兴起，新的天线形式也开始出现。

这时的天线已经远不止金属线或金属棒这样简单的形式，而是使用复杂的线圈和定向反射器进行信号接收和发射。

这些天线可以根据收发信号的不同频率进行调整，大大提高了通信质量。

到了20世纪80年代，随着移动通信的兴起，小型天线的需求量大幅增加。

这时的天线已经逐渐从传统的金属材料转变为微波材料。

微波材料的使用使得天线可以更加小巧轻便，方便嵌入到各种移动设备中。

同时，新的天线设计也开始出现，如手机天线、车载天线等，使得人们可以随时随地进行无线通信。

随着无线通信技术的快速发展，天线的设计也变得更加复杂多样化。

现在的天线已经可以实现宽频段的信号接收和发射，可以根据不同应用场景的要求进行定向和波束调控，还可以和其他通信设备进行结合，实现更好的信号传输效果。

总的来说，天线作为无线通信的重要组成部分，经过了上百年的发展与变迁。

从最早的金属线到现在的微波材料，天线的设计与制造经历了漫长而坎坷的道路。

随着无线通信技术的不断革新，天线也会继续发展变化，为人们的通信需求提供更好的解决方案。

天线发展史最早的发射天线是H.R.赫兹在1887年为了验证J.C.麦克斯韦根据理论推导所作关于存在电磁波的预言而设计的。

它是两个约为30厘米长、位于一直线上的金属杆，其远离的两端分别与两个约40厘米2的正方形金属板相连接，靠近的两端分别连接两个金属球并接到一个感应线圈的两端，利用金属球之间的火花放电来产生振荡。

当时，赫兹用的接收天线是单圈金属方形环状天线，根据方环端点之间空隙出现火花来指示收到了信号。

G.马可尼是第一个采用大型天线实现远洋通信的，所用的发射天线由30根下垂铜线组成，顶部用水平横线连在一起，横线挂在两个支持塔上。

这是人类真正付之实用的第一副天线。

自从这副天线产生以后，天线的发展大致分为四个历史时期.①线天线时期:在无线电获得应用的最初时期，真空管振荡器尚未发明，人们认为波长越长，传播中衰减越小。

因此，为了实现远距离通信，所利用的波长都在1000米以上。

在这一波段中，显然水平天线是不合适的，因为大地中的镜像电流和天线电流方向相反，天线辐射很小。

此外，它所产生的水平极化波沿地面传播时衰减很大。

因此，在这一时期应用的是各种不对称天线，如倒L形、T形、伞形天线等。

由于高度受到结构上的限制，这些天线的尺寸比波长小很多，因而是属于电小天线的范畴。

后来，业余无线电爱好者发现短波能传播很远的距离，A.E.肯内利和O.亥维赛发现了电离层的存在和它对短波的反射作用，从而开辟了短波波段和中波波段领域。

这时，天线尺寸可以与波长相比拟，促进了天线的顺利发展。

这一时期除抗衰落的塔式广播天线外，还设计出各种水平天线和各种天线阵，采用的典型天线有：偶极天线（见对称天线）、环形天线、长导线天线、同相水平天线、八木天线（见八木-宇田天线）、菱形天线和鱼骨形天线等。

这些天线比初期的长波天线有较高的增益、较强的方向性和较宽的频带，后来一直得到使用并经过不断改进。

在这一时期，天线的理论工作也得到了发展。

H.C.波克林顿在1897年建立了线天线的积分方程，证明了细线天线上的电流近似正弦分布。

天线的发展研究报告天线是无线通信领域的重要组成部分，它起着将无线信号转化为电信号或将电信号转化为无线信号的作用。

随着无线通信技术的不断发展，天线也经历了多次变革和改进。

首先，天线的发展可以追溯到19世纪末的马克尼尔实验。

当时，马克尼尔实验通过电感线圈和电容片的组合构成了一个基本的天线结构，实现了电磁场的辐射和接收。

随着电磁波理论的发展和突破，20世纪初的天线研究开始重视天线特性的分析和天线结构的优化。

著名的霍恩天线理论提出了天线发射和接收的数学模型，为后来的天线设计和优化奠定了基础。

并且，天线结构也从线形天线发展到了方向性天线、环形天线、盘形天线等多种形态。

20世纪中期，随着雷达和卫星通信等应用的兴起，天线的工作频率也逐渐增大，对天线的性能和尺寸提出了更高的要求。

天线材料的研究和天线结构的优化成为了研究的热点。

在这一时期，金属天线和微带天线等新型天线结构被广泛应用，并显著提升了天线的性能。

而在21世纪，随着通信技术的蓬勃发展，无线通信的需求不断增加，对天线的性能和尺寸提出了更高的要求。

研究人员开始关注天线的宽带化、迷你化和多功能化。

宽带化要求天线在更宽的频段内具有相对一致的性能；迷你化要求天线的尺寸尽可能小巧；而多功能化则要求天线能够同时满足多种通信系统的需求。

此外，还有一些新技术在天线研究中得到了广泛应用。

其中，应用于移动通信系统中的智能天线技术，可以根据通信环境的变化自动调节天线的工作参数，提高通信质量。

另外，天线阵列技术通过多个天线的组合，可以实现更高的增益和指向性，提高通信的可靠性和距离。

综上所述，天线的发展经历了多个阶段，从基本原理研究到结构优化，从工作频率提高到性能改进和多功能化。

未来，天线研究仍然面临着许多挑战，如更高频段、更小尺寸、更高增益等问题。

我们期待在不久的将来，天线技术能够更好地满足无线通信发展的需求。

天线的起源与发展历史二战中屡立奇功的英国雷达天线大家一定都很熟悉天线的英文名称一般叫做Antenna；其实，它的另一个名称叫Aerials。

所谓Aerials 就是一条用来发射或接收无线电讯号的长导线。

从这个名称可以看出来，实验家们在还没有把天线发扬光大之前，天线原来是什么样子。

下面试着以「以古鉴今」的方式来了解天线，最主要的是希望从中可以看到天线的有趣实验与动脑筋的精神，最后要简略地介绍天线的发展历史……一、有趣的天线发明史「威尔」发现了导线的妙处我们一路回到最早期的无线电时代。

在电力未发明以前，所有的机器都以煤油供应，例如以煤油为动力的冰箱就是很好的证明。

早期有位实验家，名叫「威尔」(Whitfield Whire)，他发明的无线电发射机可以发出很大的火花，但讯号却无法发射出去。

实际上他发明的发射机是以火花放电原理产生的无线电。

但是让他最吶闷的是，试用了无数的方法，就是无法接收到这发射机所发射的讯号。

后来是收到了，但讯号很弱。

为了更进一步验证电波是否可以穿过桌面，他把发射机摆在桌子底下，为了取得讯号，接收机被吊在桌子上方的天花板上，令他感到意外的是，吊着接收机的这一条导线，竟然使接收机的效率好了许多，因此，他就把吊着的导线留在那里，从此，他就称他的接收机为「无线电接收机」 (WIRELESS SET)，他并且把这一份结果整理成一份报告，发表在美国的 QST 杂志上 (世界上最早的一份业余无线电杂志 )。

「古浪」发现接地的好处在这好几年之后，有一位名叫「古浪」(Garfield Grownd) 的实验家发现到，供电给桌子上的台灯有两条导线，但是接收机的天线只有一条，为什么只有一条天线可以表现得那么好，因此他就针对这个问题继绩探讨下去。

这个问题自然对他困扰不已，但是事情就是如此之巧，在后来他买了一部车子后，他发现车灯也是使用一条导线而已，当然还有另一条线是接车子的外壳。

这就使他想到一个问题：若同样把发射机的其中一条导线接到一个共同的接点，是不是会比较好？所以他就用了一条金属管打入地底下，并且拉出一条线接到发射机上头，这竟然使讯号增强了许多，同样地，他也把这重要的发现发表在 QST 杂志上。

超详细的天线知识（此篇足矣，收藏）天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。

各类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同的。

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。

所以，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。

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。

一、移动基站天线的发展史从2G到4G，移动基站天线经历了全向天线、定向单极化天线、定向双极化天线、电调单极化天线、电调双极化天线、双频电调双极化到多频双极化天线，以及MIMO天线、有源天线等过程。

而随着4G和5G时代的到来，BBU和RRH分离，Massive MIMO技术的引入，总的来说，基站天线的发展出现了三个趋势：•1）无源天线向有源天线发展•2）光纤替代馈线•3）RRH和天线部分集成从另一个视角看，阵列天线、多频段天线、多波束天线构成了基站天线发展的“魔术三角”。

Massive MIMO基站端装备大规模天线阵列，利用多根天线形成的空间自由度及有效的多径分量，提高系统的频谱利用效率。

▲华为Massive MIMO天线▲中兴Massive MIMO天线多波束天线运用多波束天线使扇区分裂来提升容量，比如2 x 9 x 6°的18波束天线。

2G到4G基站天线发展2G/3G时代，天线多为2端口。

▲GSM天线▲CDMA天线▲LTE-FDD 独立2端口天线（2T2R）到了4G时代，随着MIMO技术、多频段天线的大量使用，我们看到，铁塔上天线就像是长出了大胡子。

几个月后，意大利小伙子伽利尔 摩·马可尼成功试验了火花式收发信 机。为增加发射距离，他将一大块金 属接在发射机火花间隙的一端，并高 高地挂在树上，火花间隙的另一端则 连接地面，电波强度竟增加数倍，收 发距离达数千米。
有了 人。1899 年 3 月， 他 从英国多佛市东北角 一个名叫南福伦的悬 崖灯塔内向 45 千米外 的法国永莫锐成功传 送了数百封电报，震惊了欧洲大陆。 马可尼被公认为是 GP 天线的发明者。
“双偶极”天线由戴柏发明。一天， 戴柏经过一个游乐场，发现狮子正在 玩跷跷板，它们都能很快保持平衡， 心想：如果天线也能保持平衡，效果 会怎样呢？回到家后，他拿一根导线 连接机器外壳，另一根导线连接发射 机输出，把两根导线对称摆开，这就 成了一组新的天线。这种平衡天线就 是“双偶极”天线，非常好用。
发明时光机
如果细心观察，你就会发现一些 汽车车顶上有一根长长的线，那叫天 线。天线与我们的生活密切相关，比 如收音机需要天线，电视机需要天线， 手机也需要天线……天线是一种极不 寻常的线，它的发明经历了怎样的历 程呢？
1894 年，俄国青年亚历山大·斯 塔帕诺维奇·波波夫组装了一台电磁 波接收机。在一次实验中，他发现金 属屑检波器的灵敏度很高，接收电磁 波的距离比平时远。经过仔细检查后， 他发现有一根导线搭在金属屑检波器 上，显然这根导线增强了金属屑检波 器的接收能力。波波夫喜出望外，提 高机器的灵敏度、增加传收距离的愿 望竟在无意中实现了。波波夫使用的 这根导线就是世界上第一根天线。
之后，无线电爱好者崔伯发明崔 伯双偶极天线。温顿发明温顿天线， 第二次世界大战期间，温顿天线被广 泛应用在战机上。
…… 天线的形式多种多样，技术越来 越成熟。它们被广泛应用于移动通信、 广播电视、遥感等领域，有些隐藏在 机器内，我们看不到它们的身影。

10
Thank You !
11
常见通信天线
移动台天线
第一代模拟移动电话以及小灵通的天线
手机内置天线
（鞭状/直立振子天线）
（微带天线） 低增益，全向特性
注意：若天线低增益，则具有或接近全向特性，用于移动通信；若天线高
增益，则具有定向特性，用于远距离通信。
12
常见通信天线
一些特殊的手机天线
<<返回
Blah blah blah blah
3
1.1 History 天线的发展历史
❖ 1873年，J.C.麦克斯韦发表了一篇论文，把电力与磁力统一成单 一的电磁理论。他指出光也是一种电磁波，所有的电磁波在同一 媒质中的传播速度均相同。v=λf
❖ 天线的理论基础基于麦克斯韦方程组
➢ 电磁感应原理 ➢ 安培环路定理 ➢ 电场高斯定律 ➢ 磁场高斯定律
8
❖ 早年天线的发展受限于是否有现成的信号发生器。20世纪初，De Forest三极管用于高频的连续波信号后，使得可实用的谐振天线 （例如半波振子）成为可能。
❖ 第二次世界大战时的雷达需求，催生了大批微波天线，诸如波导天 线，喇叭天线，反射面天线等。
9
❖ 二战以后，随着现代通信的迅速发展，尤其是以移动电话为代表的 无线通信在近几十年的发展，越来越多的天线使用在移动通信，无 线局域网，无线个域网等领域。
13
常见通信天线
基站天线
高增益，阵列
<<返回
14
常见通信天线
无线AP天线
2.4G鞭状天线 用于无线路由器，尺寸与工作频率相关
15
常见通信天线
无线AP天线
2.4G平板天线
用于室内信号覆盖

天线发展史最早的发射天线是H.R.赫兹在1887年为了验证J.C.麦克斯韦根据理论推导所作关于存在电磁波的预言而设计的。

它是两个约为30厘米长、位于一直线上的金属杆，其远离的两端分别与两个约40厘米2的正方形金属板相连接，靠近的两端分别连接两个金属球并接到一个感应线圈的两端，利用金属球之间的火花放电来产生振荡。

当时，赫兹用的接收天线是单圈金属方形环状天线，根据方环端点之间空隙出现火花来指示收到了信号。

G.马可尼是第一个采用大型天线实现远洋通信的，所用的发射天线由30根下垂铜线组成，顶部用水平横线连在一起，横线挂在两个支持塔上。

这是人类真正付之实用的第一副天线。

自从这副天线产生以后，天线的发展大致分为四个历史时期.①线天线时期:在无线电获得应用的最初时期，真空管振荡器尚未发明，人们认为波长越长，传播中衰减越小。

因此，为了实现远距离通信，所利用的波长都在1000米以上。

在这一波段中，显然水平天线是不合适的，因为大地中的镜像电流和天线电流方向相反，天线辐射很小。

此外，它所产生的水平极化波沿地面传播时衰减很大。

因此，在这一时期应用的是各种不对称天线，如倒L形、T形、伞形天线等。

由于高度受到结构上的限制，这些天线的尺寸比波长小很多，因而是属于电小天线的范畴。

后来，业余无线电爱好者发现短波能传播很远的距离，A.E.肯内利和O.亥维赛发现了电离层的存在和它对短波的反射作用，从而开辟了短波波段和中波波段领域。

这时，天线尺寸可以与波长相比拟，促进了天线的顺利发展。

这一时期除抗衰落的塔式广播天线外，还设计出各种水平天线和各种天线阵，采用的典型天线有：偶极天线（见对称天线）、环形天线、长导线天线、同相水平天线、八木天线（见八木-宇田天线）、菱形天线和鱼骨形天线等。

这些天线比初期的长波天线有较高的增益、较强的方向性和较宽的频带，后来一直得到使用并经过不断改进。

在这一时期，天线的理论工作也得到了发展。

H.C.波克林顿在1897年建立了线天线的积分方程，证明了细线天线上的电流近似正弦分布。

圆极化天线发展历程圆极化天线是指能够发射和接收圆极化电磁波的天线。

在通信领域，使用圆极化天线可以有效地减少信号传输中的多径干扰和衰减，提高信号的可靠性和稳定性。

圆极化天线的发展历程可以追溯到二十世纪初，以下将详细介绍圆极化天线的发展历程。

20世纪初，人们对天线的研究主要集中在线极化天线上。

线极化天线是指只能发射和接收水平或垂直方向上的电磁波的天线。

然而，线极化天线在某些应用场景下存在一些问题，比如多径干扰和信号衰减。

为了解决这些问题，科研人员开始研究圆极化天线。

在上世纪50年代，科学家首次提出了用于圆极化天线的螺旋形结构。

螺旋形结构利用了电磁波在空间中旋转传播的特性，能够实现左旋和右旋两种方向的圆极化。

螺旋天线的发明为圆极化通信技术的发展打下了基础。

在20世纪60年代和70年代，随着卫星通信和雷达技术的快速发展，对高性能圆极化天线的需求也越来越大。

为了提高圆极化天线的性能，科研人员开始采用新材料和结构设计。

这期间，出现了许多新型的圆极化天线，包括螺旋扁线天线、马鞍形天线、斯博格天线等。

这些新型天线通过改变导体的几何结构和布局方式，使得天线具有更广泛的频率范围和更好的性能。

到了20世纪80年代和90年代，随着微波和射频技术的不断发展，圆极化天线的研究进入了一个全新的阶段。

科研人员开始使用计算机模拟和优化技术来设计圆极化天线，同时还采用了新型的材料和制造工艺。

通过这些创新，圆极化天线的性能得到了进一步提升。

近年来，随着5G通信技术的兴起，圆极化天线的研究又迎来了新的机遇和挑战。

为了适应更高频率和更大带宽的需求，科研人员开始研究新型的天线结构和材料。

同时，他们还致力于提高天线的小型化和集成化水平，以满足现代通信设备对天线的要求。

总结起来，圆极化天线的发展历程可以分为几个阶段：螺旋形结构的提出、新型天线的发明和改进、计算机模拟和优化技术的应用以及面向5G通信技术的研究。

随着通信技术的不断发展，圆极化天线将继续发挥重要的作用，并不断提升性能，以适应不断变化的通信需求。

天线发展历程天线作为信息传输的重要工具，其发展历程也经历了漫长的变迁。

从最早的简单天线到现代的复杂天线系统，天线的发展可以说是随着科技的进步而不断演变。

天线的发展可以追溯到19世纪，当时无线电信号的传输成为人们关注的焦点。

最早的天线是由简单的金属线和金属棚构成的，主要用于信号的发射和接收。

当时的天线功能比较简单，信号传输范围有限，效果也不太理想。

然而，这一初步尝试的成功激发了人们的兴趣，推动了天线技术的进一步改进。

到了20世纪初，天线的种类和用途开始逐渐增多。

随着无线电通信的广泛应用，人们对天线的需求也越来越大。

此时出现了一系列的创新性天线设计，例如馈线天线、折羽天线等。

这些新型天线的出现使无线电通信的质量和可靠性有了显著的提升，标志着天线技术进入了一个新的时代。

20世纪中叶，随着雷达、卫星通信等新技术的出现，对天线的要求变得更加复杂和严苛。

这推动了天线技术的进一步发展。

为了适应更高频率的应用，人们开始采用微带天线，这种天线不仅结构简单，还能在小型设备上实现高效的性能。

同时，天线的工作频率范围也得到了扩大，从而为更多应用提供了便利。

到了21世纪，随着通信技术的飞速发展，对天线的要求更高。

无线通信网络、移动通信等新技术的出现，使天线的设计变得更加复杂和多元化。

为了满足不同应用场景的需求，人们不断提出新型的天线设计，例如多频段天线、宽带天线以及无线传感器网络天线等。

这些天线不仅能够适应不同频段的应用，还能够提供更加稳定和高效的信号传输。

未来天线的发展仍然面临许多挑战和机遇。

随着5G技术的快速普及，对天线的高频、大带宽、高速率传输能力等方面提出了更高的要求。

同时，随着电子产品的个性化和多样化，对天线在尺寸、重量、功耗等方面的限制也越来越大。

未来的天线将更多地融合进智能化设备中，并以更加微小化的形态呈现出来。

总的来说，天线的发展历程可以说是与无线通信技术的发展息息相关。

从最早的简单天线到现代的复杂天线系统，天线技术的进步不仅使人们的通信变得更加方便和高效，同时也推动了科技进步的步伐。

天线发展历程天线是无线通信中不可或缺的组成部分，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，从而实现无线通信。

天线的发展历程可以追溯到19世纪初期，随着科技的不断进步和应用的不断拓展，天线的类型和功能也不断发展和完善。

一、早期天线的发展最早的天线可以追溯到19世纪初期，当时天线主要用于无线电的实验研究，用于接收和发送电信号。

最早的天线是一根长长的铜线或者是一根金属棒，它们的长度和形状并不是很重要，只要能够将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波即可。

随着对天线的研究不断深入，人们开始发现天线的长度和形状对其性能有着很大的影响。

1901年，意大利物理学家马可尼发明了一种天线，它的长度和发射频率相匹配，能够将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波的效率大大提高。

这种天线被称为马可尼天线，是现代天线的雏形。

二、天线的分类随着电子技术的不断发展，天线的种类也越来越多。

根据天线的形状和结构，可以将天线分为以下几类：1. 线性天线：线性天线是最常用的天线类型之一，它的形状类似于一根长长的金属线，可以分为单极天线、双极天线、偶极天线等。

2. 环形天线：环形天线的形状类似于一个环，可以分为单环天线、双环天线、三环天线等。

3. 阵列天线：阵列天线是由多个天线组成的一个整体，可以分为平面阵列天线、柱面阵列天线、球面阵列天线等。

4. 贴片天线：贴片天线是一种非常小巧的天线，它的形状类似于一个小方块，可以被粘贴在电子设备的表面上。

5. 振荡器天线：振荡器天线是一种集成了天线和振荡器的设备，可以直接产生电磁波信号。

三、天线的应用天线的应用范围非常广泛，它们可以用于无线通信、雷达、卫星通信、导航系统、医疗设备等领域。

以下是一些常见的应用：1. 无线通信：天线是无线通信的核心部件之一，它们可以用于手机、电视、无线网络、蓝牙等设备中。

2. 雷达：雷达是一种利用电磁波进行探测和跟踪的技术，天线是雷达中非常重要的组成部分。

Emax S max G S0 Pin Pin 0 E0
理想无方向天线本身的 增益系数为 1.
2
Hale Waihona Puke Pin Pin 0式中Pin、Pin0分别为实际和理想无方 向天线的输入功率。
天线的极化
天线的极化是指该天线在给定方向上远区 辐射电场的空间取向。一般而言，特指为该天 线在最大辐射方向上的电场的空间取向。实际 上，天线的极化随着偏离最大辐射方向而改变， 天线不同辐射方向可以有不同的极化。
频带宽度
天线的所有电参数都和工作频率有关。任何天线的 工作频率都有一定的范围，当工作频率偏离中心工作频 率时，天线的电参数将变差，其变差的容许程度取决于 天线设备系统的工作特性要求。当工作频率变化时，天 线的有关电参数变化的程度在所允许的范围内，此时对 应的频率范围成为频带宽度。
按照频带宽度的不同，可以把天线分为窄频带天线、宽频带天线和 超宽频带天线
基本振子的辐射
尽管各类天线的结构、特性各不 相同，但是分析它们的基础却建立在电、 磁基本阵子的辐射机理上。电、磁基本 阵子作为最基本的辐射源。
电基本振子的辐射
电基本阵子又称电流元，它是 指一段理想的高频电流直导线，其长 度l远小于波长，其半径a远小于l，同 时振子沿线的电流I处处等幅同相。 用这样的电流元可以构成实际的更复 杂的天线，因而电基本振子的辐射特 性是研究更复杂天线辐射特性的基础
天线的作用
将传输线中的高频电磁能量转成为自由空间的电磁波，
或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁
能。因此，要了解天线的特性就必然需要了解自由空间中
的电磁波及高频传输线的一些相关的知识。
天线的辐射
平行双线载有交变电流时，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。 如果导线位置如下图所示，由于两导线的距离很近， 电流方向相反，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。

一、发射天线的作用广播电视发射台的主要设备包括了：信号源系统、发射机设备以及铁塔和天馈线系统。

在广播电视传输的各个环节中，天馈线系统是各环节中最终的主要设备之一，其作用是将广播电视信号以电磁波的形式向空间传送能量.天线可以向周围辐射电磁波能量，在计算天线辐射场强时，天线的增益若能提高3dB，则相当于发射机有效功率提高一倍。

因此，使用较高增益的天线更具有较大的使用价值.二、天线的发展1、1887年郝兹在验证电磁波存在时使用了双球发射天线和单环天线.2、1897年出现了能实现5Km通信的大型长波天线.3、1901年马可尼研制出第一付大型垂直极化天线实现3700Km远程通信.4、20年代初中波天线兴起和发展,从T型、Г型和伞型天线到后来的拉线式或自立式铁塔天线.凌风公司在2003年又率先研制出了自立式缩短型曲线式中波电小天线。

5、30年代雷达的出现推动了喇叭天线透镜天线介质天线、缝隙天线等超短波天线的诞生。

1928年著名的八木天线研制成功并推广应用至今。

6、40-50年代：蝙蝠翼天线、带有反射板的各种半波振子天线、大功率缝隙天线迅速发展。

长、中、短天线基本定型。

7、随着科技的发展,高增益、宽频带、高分辨率、快速扫描的天线大量出现,相控天线取得了突破性发展，现代天线已有微带天线、有源相控天线、超导天线、四维天线等。

更有向小型化、轻便、隐形化的发展趋势。

三、天线问题求解的基本方法1、解析法：对形状极为简单的天线求得精确解.2、近似解析法：变分法、微扰法、迭代法、几何光学法几何绕射法、物理绕射法等.3、数值法：利用计算机进行运算，可用纯数值法,也可用矢量法。

但是，较为复杂的天线，仍然是用多次实验的方法优化出来的，某些电参数用经验公式或实验曲线计算。

四、天线的主要参数1、天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。

天线与馈线的连接，最理想的情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波.天线的输入阻抗与频率有关。

天线是波波夫发明的，还是赫兹发明的？
都世民
百度网上有一词条：“天线”【1】。

文章说天线是由俄国科学家波波夫发明的。

笔者认为这个说法有问题。

该文说法问题在于以下方面：
1. 1887年，赫兹用实验的方法证明了电磁波的存在。

这一历史记载，该文作者沒有否认。

但却认为无线电天线是波波夫发明的。

无线电天线是线天线，这可以看成现在的拉杆天线，也就是偶极子天线。

2.偶极子天线在早年教材上，也称之为赫兹偶极子(Hertz dipole)。

至今港台专业书上仍然这样写。

言下之意是说赫兹发明偶极子。

3.笔者在20世纪90年代，曽向我国天线学界前辈：任朗教授(西南交大)、李苾教授(中国科技大学)、王端瓖教授(上海交大)、茅于宽教授(西北电讯工程学院)、谢处方教授(成都电讯工程学院)请教过这一问题。

他们都认为是赫兹发明了天线。

4. 赫兹发明的天线是什么样子的呢？近年来有些教材对此有介绍【2】：
赫兹发明的发射天线是电容加载的偶极子天线，电,容是由两个40cm正方形金属薄板构成，而偶极子是由30cm长细金属杆构成。

接收天线是另一种形式，是用半径为35cm的细金属圆环构成，即磁偶极子。

此作者未注明资料来源。

5.百度网对天线词条的来源注明是全国科学技术名词审定委员会审定公布，笔者认为权威发布岀此问题应尽快纠正。

6.希望科学网、百度网、道里巴巴网和中科院自然科学史研究所专家关注此事。

【1】天线，百度网词条。

【2】王朴中，石长生，天线原理，凊华大学出版社，1993年8月。

见中国囯防科技网。

天线发展历程天线最早可以追溯到19世纪末的无线电通信技术的发展。

当时，人们开始意识到无线电波可以用于远距离通信，并且需要一种设备来接收和发送这些无线电波。

在1895年，意大利物理学家格里森纳·马尔孔尼发现了无线电波的存在，并在随后的几年里进行了一系列实验来研究它们的特性。

他发现，通过将一个金属导体连接到一个电流源，可以产生无线电波，并且这些无线电波可以通过另一个导体接收到。

这就是天线的最初形式。

随着无线电通信技术的发展，人们意识到改进天线的设计可以提高通信的质量和范围。

在20世纪初，德国物理学家海因里希·赫兹在他的实验中发现，采用一种开放的金属环形结构可以更有效地发送和接收无线电波。

这种结构被称为赫兹天线，是现代天线设计的重要里程碑之一。

随着电子技术的进步，人们开始使用更复杂的天线设计来满足不同的通信需求。

例如，Yagi天线是在20世纪20年代由日本工程师八木秀次和射频工程师萩田雄滨发明的，它通过将多个金属桅杆排列在一定的间距上来增强信号接收和发送能力。

这种天线广泛用于广播和电视信号传输。

随着移动通信技术的发展，天线的设计也得到了进一步的改进。

现代的移动电话天线通常采用微带线天线设计，这种设计将薄导电片印刷在一个绝缘板上，既方便制造又能提供较高的信号接收和发送效率。

除了传统的天线设计，最近几十年还出现了一些新的天线技术。

例如，反射性天线和相控阵天线利用电磁波的反射和干涉来实现更高的接收和发送效果。

此外，天线的尺寸也越来越小，例如微型化的螺旋天线和贴片天线，使其更适用于小型电子设备和无线传感器。

总的来说，天线的发展历程经历了从最初的简单导体到复杂的设计，从基本的电磁波接收和发送到更高效的信号处理。

这些技术的进步为无线通信的发展奠定了基础，并且在现代的通信和信息技术领域扮演着至关重要的角色。

天线发展史天线是一种用于在电磁波频段内进行无线通信和信号传输的装置。

它的发展可追溯到19世纪末的无线电技术初期，随着技术的不断进步，天线的形态、性能和应用领域都发生了巨大的变化。

第一阶段：传统天线的产生（19世纪末-20世纪30年代）天线最早是用于收听收音机和电报的无线电技术中，最初的天线只是纯粹的直线导线，称为“单线天线”。

后来又发展出“振荡棒天线”、“小环天线”、“线圈天线”等。

这些传统天线有着简单、易制造、成本低等优点，但是它们的特性并不稳定，无法满足更高级别的无线通信需求。

第二阶段：新型天线和较高频率的应用（20世纪40年代-50年代）随着从20世纪40年代起，雷达、导航和雷达警报系统等新型无线电设备的出现，对天线性能的要求也越来越高。

为了满足这些需求，人们开始研制一些新型天线，如“耳状天线”、“宽带天线”、“超短波天线”、“抛物面天线”等。

这些新型天线具有宽带、方向性、高效率等特点，拓展了天线的应用领域，并催生了较高频率的无线通信发展，如VHF（甚高频）、UHF（超高频）等。

20世纪60年代和70年代，微波技术开始应用于无线电通信领域，要求的天线频率越来越高，传统天线频带和单一频率不能满足要求。

因此，人们开始研制微波天线，如“圆极化天线”、“半波天线”、“宽带圆极化天线”、“贴片天线”等。

这些天线广泛应用于微波通信领域，如卫星通信、雷达、航空等领域。

第四阶段：数字化、智能化天线和5G时代（21世纪）21世纪以来，随着无线通信技术的不断发展，天线作为无线电通信的重要部分，也不断改进和升级，从数字天线到智能天线，再到如今的5G天线，天线的性能和能力也呈现出飞跃式的提升。

智能天线采用了自适应、数字信号处理和天线阵列等新技术，实现了像信道估计、波束赋形、自动定向等功能，可大大提高无线通信质量和数据传输效率。

总的来说，天线的发展史可以被分为四个阶段。

从最初的纯线性天线，到现在的数字化、智能化的5G天线，人们不断运用新技术和新思路，改进和创新天线的形状、性能和应用。

天线班级：08电子信息工程（2）学号：0805070183姓名：曹芳彤天线（antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。

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，凡是利用电磁波来传递信息的，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。

一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。

同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。

这就是天线的互易定理。

1、天线的发展史最早期的一个实验家名叫怀尔(Whire)，他发明的无线电发射机可以发出很大的火花，实际上他发明的就是以火花放电原理，来产生无线电波的火花放电发射机。

但是在实验过程当中让他最纳闷的是，试用了无数的方法，就是无法很清楚地接收到这部火花发射机所发射出来的讯号。

后来有个用来印证电波是不是会受一般有形物阻挡的试验，试验过程中他就把发射机摆桌子底下，为了想取得讯号，于是把接收机用一条导线吊在天花板上，就这样用来验证电波是否可以穿透实验桌面。

而令他感到意外的是，吊接收机的这条导线，竟然使接收机的效率好了许多，因此他就把吊着的导线留在那里，从此便称他的接收机为无线电接收机在Whire发现天线的雏形之后好几年，另一位名叫Ground的发现到，供电给桌子上的台灯有两条导线，但是接收机的天线只有一条，为什么只有一条天线可以做得那么好，因此他就针对这个问题继续探讨下去。

这个问题让Ground困扰不已，但是事情就是如此之巧，就在不久后他买了一部车子，且发现车灯也是使用一条导线而已，当然还有另一条线是接车子的外壳。

这促使他想到一个问题，那就是：若同样把发射机的其中一条导线接到一个共同的接点上，是不是会比较好？于是他就用了一条金属管打入地底下，并拉出一条线接到发射机上头，这竟然使讯号增强了许多，同样地他也把这重要的发现发表在QST杂志上，于该文中建议每一座无线电台都需要有接地(Ground)。