天线广泛应用于电信领域,任何一套无线系统都一定需要天线。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都需要各种特制的天线以发送或接受信息数据。
一、认识天线基本知识
天线用于发射和接受能够通过自由空间进行传播的电磁波。发射天线是将传输到电路端口的功率变换成电磁波,而接受天线是捕获来自电磁波的功率,并将它提供给电路端口。简单来说,天线就是能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效的接受空间某特定方向来的电磁波装置。
1、无线电波介绍
天线所发射或接受的无线电波是一种能量传输形式,即电磁波。在传播过程中,电场和磁场在空间上相互垂直,同时这两者又垂直于传播方向。
电磁场三维图:
电磁波传播平面图:
英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪通过数学推导建立了一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。它由四个方程组成:描述电荷如何产生电场的高斯定律、论述磁单极子不存在的高斯磁定律、描述电流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律、描述时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律。
1889年,赫兹为了证明了麦克斯韦的电磁波理论,利用振荡电偶极子和共振电偶极子进行了许多实