天線是在無線電收發系統中，向空間輻射或從空間接收電磁波的裝置。

　　

 

　　基站天線的發展史

　　

 

　　

 

　　

 

　　什么是無線電波?

　　無線電波是一種信號和能量的傳播形式，在傳播過程中，電場和磁場在空間中相互垂直，且都垂直于傳播方向。

　　

 

　　無線電波的傳播方向

　　

 

　　無線電波波長和頻率間的關系

　　波長 λ= C/f (C為光速，f為工作頻率，λ為波長)

　　

 

　　什么是天線極化波?

　　電磁波在空間傳播時，若電場矢量的方向保持固定或按一定規律旋轉，這種電磁波便叫極化波。

　　

 

　　什么是雙極化天線?

　　由+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線組成，并同時工作在收發雙工模式下的天線。

　　

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　　什么是天線的方向圖？

　　用來表述天線在空間各個方向上所具有的發射和接收電磁波的能力。

　　致遠ZigBee模塊板載天線方向圖：

　　天線組成部件

　　1）輻射單元

　　2）反射板

　　3）饋電網絡

　　4）封裝防護

　　什么是天線增益？

　　在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。

　　1）天線一般為無源器件，不能產生能量，天線增益體現為將能量有效集中向某特定方向輻射或接受電磁波的能力。

　　2）天線的增益由振子疊加而產生，增益越高，天線長度越長。

　　3）天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。

　　匹配的概念是什么？

　　簡單地說，饋線終端所接負載阻抗等于饋線特性阻抗時，稱為饋線終端是匹配連接的。

　　匹配時，饋線上只存在傳向終端負載的入射波，而沒有由終端負載產生的反射波，因此，當天線作為終端負載時，匹配能保證天線取得全部信號功率。如下圖所示，當天線阻抗為 50 歐時，與50 歐的電纜是匹配的，而當天線阻抗為 80 歐時，與50 歐的電纜是不匹配的。

　　如果天線振子直徑較粗，天線輸入阻抗隨頻率的變化較小，容易和饋線保持匹配，這時天線的工作頻率范圍就較寬。反之，則較窄。

　　在實際工作中，天線的輸入阻抗還會受到周圍物體的影響。為了使饋線與天線良好匹配，在架設天線時還需要通過測量，適當地調整天線的局部結構，或加裝匹配裝置。

　　下圖為ZM470SX LoRa模塊及為特殊應用預留的π型匹配電路：

　　什么是反射損耗？

　　當饋線和天線匹配時，饋線上沒有反射波，只有入射波，即饋線上傳輸的只是向天線方向行進的波。這時，饋線上各處的電壓幅度與電流幅度都相等，饋線上任意一點的阻抗都等于它的特性阻抗。而當天線和饋線不匹配時，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時，負載就只能吸收饋線上傳輸的部分高頻能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量將反射回去形成反射波。

　　什么是電壓駐波比（VSWR）？

　　為傳輸線上的電壓最大值與電壓最小值之比。當天線端口沒有反射時，就是理想匹配，駐波比為1；當天線端口全反射時，駐波比為無窮大。

　　電壓駐波比是天線高效率輻射的基本指標要求。在全頻段內考察VSWR，取最大值為指標。