射频工程师工作笔记——第二讲 射频无源器件之天线
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发布时间：2024-10-21 18:00
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天线在无线电设备中至关重要，它们用于发射和接收电磁波，是无源器件，无法产生能量。它们在通信、雷达、电视、导航、遥感、射电天文、电子对抗等领域广泛应用。
天线的工作原理基于导体上高频电流产生的电磁和磁场。在半波偶极子天线中，这两根导线称为振子，两臂长度相等构成对称振子，每臂长度为1/4波长的振子称为半波振子，可用于使用或组合使用。不同波长下，1/2波长对称振子的长度变化明显，如800MHz约200mm，2.4G时约6cm，3G时约5cm，5G时约3cm。
天线分类包括按用途、辐射方向、波长等，如基站天线、电视天线、雷达天线、车载天线等。全向天线辐射方向均匀，定向天线则在特定方向上辐射更强。按波长分有中波、短波、超短波、微波天线等。
基站天线分为室内和室外，室内天线有全向吸顶天线和定向壁挂天线，室外则有单极化全向、定向和双极化定向天线。5G手机采用4*4、8*8的MIMO天线，显著提升传输速度。
天线的性能指标包括电性能参数和机械性能参数。电性能参数涵盖极化、增益、辐射方向图、方位角和下倾角等，机械性能参数涉及天线尺寸、重量、天线罩材料、抗风能力、安装套件等。
天线的测量包括近场辐射测量和远场测量，在微波暗室中进行，通过控制源天线和被测天线的距离来实现。天线测量使用弗里斯传输公式，需满足收发天线阻抗共轭匹配、极化匹配以及最大辐射方向对等的条件。
