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。

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。