小時候,屋前屋后豎著的一根六七米長的竹竿,竹竿頂部那個鋁制的天線嗎?那時候的電視機還是黑白的,接受信號全靠這個天線,沒有信號就去轉(zhuǎn)動一下竹竿,這就是我們小時候最初接觸到的天線了。那么,有些朋友可能想過,能否使用普通導(dǎo)線代替這些天線呢?
下面我們就一起來探討一下,天線與導(dǎo)線的異同。首先,我們來探討一下它們的共同點:
(1)天線都是由金屬材料制造而成,因為在天線中會有電流經(jīng)過;
(2)天線與導(dǎo)體中通過交變電流會在其周圍產(chǎn)生交變的電磁場;
(3)天線與導(dǎo)體通電時其絕對溫度都會上升;
這樣看來天線與導(dǎo)線的物理性質(zhì)有很多相似點。但是,之所以天線成為天線,原因在于它承載著一項重要功能:其中的導(dǎo)行波與空間中的自由波的高效換能器,如下圖:
要明白上面那句話,我們就需要明白天線工作的原理。我們這里討論經(jīng)典的偶極子天線。
所謂導(dǎo)行波,即在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中以平面形式傳導(dǎo)的電磁波。空間中的自由波即從天線輻射出去的電磁波。當(dāng)偶極子的兩極間距達到或者遠(yuǎn)超過電磁波波長的量級時,電磁波能量便大部分以輻射形式釋放。為了高效地將能量輻射出去,我們需要對導(dǎo)線進行精確地設(shè)計制造,包括但不限于形狀,導(dǎo)體長度,阻抗控制。
那么天線與導(dǎo)線的具體區(qū)別就有以下幾點:
(1)天線的兩極稱為“振子”,通常半臂長度為波長的四分之一時效果最好,所以天線的長度是有要求的;
(2)為了控制帶寬,天線所使用的金屬棒的粗細(xì)有要求,一般來講:所用的管線越粗,帶寬越寬。
(3)阻抗,在我國民用無線電系統(tǒng)中使用50歐姆系統(tǒng),所以天線的阻抗也需要控制在50歐姆。
經(jīng)過幾個世紀(jì)的發(fā)展,天線家族已經(jīng)是一個龐大的家族了。大致可以分為:端射天線、環(huán)形天線、偶極子天線、口徑天線。
其中端射天線又包括:介質(zhì)桿天線,八木天線(圖2),對數(shù)周期天線等。
偶極子天線又包括:菱形天線,雙錐形天線等。
口徑天線包括:透鏡天線,反射鏡天線等。
這些天線各有不同的特點,分別體現(xiàn)在極化方向、增益、分辨率、體積等方面。
審核編輯黃宇
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
相關(guān)推薦
在這里我們不詳細(xì)討論藍(lán)牙芯片的那些事情,只是從很小很不起眼的自拍相桿中發(fā)現(xiàn)了一個了不起的現(xiàn)象,那就是:一根小小的自拍相桿居然撬動了藍(lán)牙世界的大神經(jīng)!
發(fā)表于 04-18 17:26
?2045次閱讀
我們已知的可以把SPI 和 USART 連接實現(xiàn)全雙工通信, SPI在單工模式里面有介紹一根時鐘線和一根單向數(shù)據(jù)線/一根時鐘線和一根雙線數(shù)據(jù)線兩種模式,不知道大家注意到了沒有:I2C也
發(fā)表于 05-06 06:04
一根圓導(dǎo)線和一個無限大金屬平板組成的傳輸線特性阻抗怎么計算?
發(fā)表于 05-10 14:40
當(dāng)一根等于2.5G波長的導(dǎo)體(天線)遇到2.5G的信號會產(chǎn)生什么效果
發(fā)表于 08-30 09:50
單獨一根導(dǎo)線可以傳輸信號嗎?有人可能會有疑問:貌似我們經(jīng)常碰到當(dāng)懷疑PCB走線有問題,然后把線刮斷再從外面飛根線就沒問題了,此時飛線不就是一根嗎?怎么就可以傳輸信號了呢?其實這里忽略了
發(fā)表于 08-02 06:09
用一根導(dǎo)線傳遞聯(lián)絡(luò)信號的電路圖
發(fā)表于 12-02 22:03
?906次閱讀
瑞薩電子開發(fā)出了可與近接無線通信“NFC(Near Field Communication)”采用同一根天線進行無線供電的系統(tǒng),并在2012年9月公開發(fā)布。與分別為NFC和無線供電準(zhǔn)備天線相比,采用同
發(fā)表于 09-21 09:08
?8207次閱讀
不僅是以太網(wǎng)和USB等有線通信,在無線通信領(lǐng)域,用一個傳輸介質(zhì),即一根天線實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和無線供電的技術(shù)開發(fā)也日益活躍。這是因為比起各自用不同天線,只用
發(fā)表于 11-12 09:27
?1308次閱讀
瑞薩電子開發(fā)出了可與近接無線通信“NFC(Near Field Communication)”采用同一根天線進行無線供電的系統(tǒng),并在2012年9月公開發(fā)布。與分別為NFC和無線供電準(zhǔn)備天線相比,采用同
發(fā)表于 03-19 16:23
?6673次閱讀
如今大部分的無線路由器天線一般有兩根、三根,甚至是四五根,對于這種多天線路由器,
發(fā)表于 02-05 12:35
?15w次閱讀
。 ? 這根桿子實際上是伸縮天線(也叫鞭狀天線或者拉桿天線),屬于天線的一種。天線是
發(fā)表于 02-02 16:57
?2175次閱讀
實際上是伸縮天線(也叫鞭狀天線或者拉桿天線),屬于天線的一種。天線是
發(fā)表于 10-30 02:19
?1264次閱讀
單獨一根導(dǎo)線可以傳輸信號嗎?有人可能會有疑問:貌似我們經(jīng)常碰到當(dāng)懷疑PCB走線有問題,然后把線刮斷再從外面飛根線就沒問題了,此時飛線不就是一根嗎?怎么就可以傳輸信號了呢?其實這里忽略了
發(fā)表于 03-29 10:21
?6097次閱讀
為何不用一根導(dǎo)線代替鎖相環(huán)? 鎖相環(huán)(PLL)是一種廣泛使用的電路,用于同步和追蹤時鐘和數(shù)據(jù)信號。它通常由一個鎖相環(huán)振蕩器(VCO)、一個相
發(fā)表于 10-31 10:33
?502次閱讀
不知你注意沒有,高鐵的用電都是用一根電線,并不是和家庭用的電一樣是兩根電線。
發(fā)表于 12-29 10:29
?803次閱讀
評論