天线基础


天线基础

我们来一起学习一下天线和天线基础。设想某一天,你走在大街上,一个礼貌但不太有耐心的人跑过来请你帮他们设计一个天线。“没问题”,你爽快地回答,并问道,“工作频率、增益、带宽、阻抗和极化分别有什么要求?”

或许你从没听说过(或有些生疏)以上这些参数。好吧,你来对地方了。在你能设计一个天线或讨论天线类型之前,我们必须理解一些天线的基础知识,这就是表征天线特性的基本参数。

所以,让我们来学习吧。我们将从频率开始,然后依次学习辐射方向图、方向性和增益,最后以对“天线为什么辐射”的解释来结束。如果你对这些已经很熟悉,就可以跳过这里。

频率

谐波(正弦波、余弦波)、波长、频率、光速基础

更深入的频率知识

讨论了所有的波形是怎样由谐波(简单波形)叠加而成的。这就帮我们解释了,为什么在天线理论中,无论传输的是什么信号(信息),我们总是讨论波长和频率,。

频段

如果没有现实世界中的频段列表,任何天线基本原理的讨论都是不完整的。

辐射方向图

该页面上定义了天线的辐射方向图。我们展示了真实的天线的三维方向图,并讨论了各向同性、全向和指向性辐射方向图。辐射方向图在天线基础的讨论中是极其重要的。

场区

天线简介和场区的介绍。介绍了天线的远场区、近场区和菲涅尔区。

方向性

方向性对天线是非常重要的。它是天线辐射方向图“指向性”的度量。

效率和天线增益

天线的效率是天线辐射功率相对天线输入功率大小的度量。 天线基础内容也包括天线增益的讨论,它是在某个方向上的实际辐射功率。

波瓣宽度和旁瓣

天线的远场辐射方向图经常由波瓣宽度和旁瓣水平来描述。这里通过一个例子来讲解。

阻抗

天线阻抗可以解释为天线馈电端口上的电压与电流之比。列出了传输线的低频、高频模型。天线原理要求天线必须与传输线“阻抗匹配”,否则天线不能辐射。VSWR的概念可以解释为天线匹配程度的度量。

带宽

天线的带宽是指天线可以辐射的频率范围。带宽可以通过不同的方式来定义,此页包含了对天线带宽的介绍。

电磁波的极化

所有的电磁波都有极化特性。介绍了天线的线极化、圆极化、椭圆极化概念。

天线的极化

天线也可以以其极化特性来分类,天线对与其极化类型相同的平面波最敏感。这是一个基本的天线概念。

有效孔径

有效孔径天线的概念,是一个权力的措施,由天线捕获 从一个平面波。有效孔径可以表示为天线增益功能和 利益的波长。

Friis传输公式

Friis传输公式是最重要的天线理论公式。它将传输功率、天线增益、距离、波长与接收功率联系起来。此页对有兴趣学习天线理论的人来说是必读内容。

天线温度

天线温度是天线及其环境的特性。这是天线由于热(温度)效应接收噪音大小的度量。

天线为什么会辐射?

天线基础部分总结了天线为什么辐射这个话题。核心观点是辐射是由电子流过导线的方式产生。


在总结了天线基础理论学习之后,学习天线理论的下一步是继续到“天线类型”页面学习,那里讨论了基本的天线类型。你将会发现,以上概念的理解对理解真实的天线是至关重要的。

Page Translation by Wang Jian.

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