通信天線及概述

1、121 Overview 概述概述v天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史v常見通信天線常見通信天線3B Bl la a h h b la hb la hb lahv什么是天線？什么是天線？把從導(dǎo)線上傳下來的電信號做為無線電波發(fā)射到空間把從導(dǎo)線上傳下來的電信號做為無線電波發(fā)射到空間.收集無線電波并產(chǎn)生電信號收集無線電波并產(chǎn)生電信號1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史天線是用于發(fā)射和接收電磁波的裝置。其主要用于將導(dǎo)行波的能量盡可能高效地轉(zhuǎn)換為自由空間波的能量，同時具有一定的輻射方向性。4v1873年，年，J.C.麥克斯韋發(fā)表了一篇論文，把電力與磁力統(tǒng)一成單一麥克斯韋發(fā)表了一篇論文，把電力與

2、磁力統(tǒng)一成單一的電磁理論。他指出光也是一種電磁波，所有的電磁波在同一媒的電磁理論。他指出光也是一種電磁波，所有的電磁波在同一媒質(zhì)中的傳播速度均相同。質(zhì)中的傳播速度均相同。v=fv天線的理論基礎(chǔ)基于麥克斯韋方程組天線的理論基礎(chǔ)基于麥克斯韋方程組電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理電場高斯定律電場高斯定律磁場高斯定律磁場高斯定律1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史5v1886年，年，H.R.赫茲從實驗上證明了麥克斯韋的斷言，即電磁作用赫茲從實驗上證明了麥克斯韋的斷言，即電磁作用通過空氣傳播。他用電火花激勵一個通過空氣傳播。他用電火花激勵一個半波振子半波振子時，在接收時，

3、在接收環(huán)天線環(huán)天線中也出現(xiàn)了電火花。引入了場強概念，使得電磁場方程得以簡化。中也出現(xiàn)了電火花。引入了場強概念，使得電磁場方程得以簡化。1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史v補充補充-以人名為單位的物理量：以人名為單位的物理量：頻率頻率-赫茲赫茲電流電流-安培，電壓安培，電壓-伏特，電阻伏特，電阻-歐姆歐姆電容電容-法拉，電感法拉，電感-亨利亨利6v在獲得更定向輻射需求的驅(qū)動下，赫茲又發(fā)明了在獲得更定向輻射需求的驅(qū)動下，赫茲又發(fā)明了反射器天線反射器天線。1888年，他用鋅片制作了一個拋物柱面發(fā)射器天線，該天線由沿年，他用鋅片制作了一個拋物柱面發(fā)射器天線，該天線由沿著焦線放置的振子

4、饋電，工作在著焦線放置的振子饋電，工作在455MHz。1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史7v1901年首次穿越大西洋的無線電通信用的發(fā)射天線為由年首次穿越大西洋的無線電通信用的發(fā)射天線為由50根導(dǎo)根導(dǎo)線做成的扇形單極子天線，工作在線做成的扇形單極子天線，工作在70kHz。接收天線由高度為。接收天線由高度為200m的風箏支撐。的風箏支撐。v“無線電之父無線電之父”1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史8v俄羅斯物理學家俄羅斯物理學家A.波波夫也認識到赫茲發(fā)現(xiàn)無線電波的重要波波夫也認識到赫茲發(fā)現(xiàn)無線電波的重要性，并且在馬可尼之前一年開始研究接收無線電波的各種方性，并

5、且在馬可尼之前一年開始研究接收無線電波的各種方式。式。v1895年，他在俄羅斯海軍的軍艦與陸地相隔年，他在俄羅斯海軍的軍艦與陸地相隔30海里發(fā)送了信海里發(fā)送了信號。但是由于其實驗受到保密的原因，馬可尼成為了號。但是由于其實驗受到保密的原因，馬可尼成為了“無線無線電之父電之父”。1.1 History 天線的發(fā)展歷史天線的發(fā)展歷史9v早年天線的發(fā)展受限于是否有現(xiàn)成的信號發(fā)生器。早年天線的發(fā)展受限于是否有現(xiàn)成的信號發(fā)生器。20世紀初，世紀初，De Forest三極管用于高頻的連續(xù)波信號后，使得可實用的三極管用于高頻的連續(xù)波信號后，使得可實用的諧振天線諧振天線（例如半波振子）成為可能。（例如半波振子

6、）成為可能。v第二次世界大戰(zhàn)時的雷達需求，催生了大批微波天線，諸如波導(dǎo)天第二次世界大戰(zhàn)時的雷達需求，催生了大批微波天線，諸如波導(dǎo)天線，喇叭天線，反射面天線等。線，喇叭天線，反射面天線等。10v二戰(zhàn)以后，隨著現(xiàn)代通信的迅速發(fā)展，尤其是以移動電話為代表的二戰(zhàn)以后，隨著現(xiàn)代通信的迅速發(fā)展，尤其是以移動電話為代表的無線通信在近幾十年的發(fā)展，越來越多的天線使用在移動通信，無無線通信在近幾十年的發(fā)展，越來越多的天線使用在移動通信，無線局域網(wǎng)，無線個域網(wǎng)等領(lǐng)域。線局域網(wǎng)，無線個域網(wǎng)等領(lǐng)域。移動通信天線：移動臺（移動通信天線：移動臺（外置外置-內(nèi)置內(nèi)置），基站），基站天線天線無線局域網(wǎng)：無線無線局域網(wǎng)：無線A

7、P（鞭狀天線，反射面天線鞭狀天線，反射面天線等），無線網(wǎng)卡（等），無線網(wǎng)卡（鞭狀，鞭狀，貼片貼片）無線個域網(wǎng)：藍牙（無線個域網(wǎng)：藍牙（鞭狀鞭狀、貼片），無線、貼片），無線USB廣播：收音機（廣播：收音機（鞭狀鞭狀），廣播電視（），廣播電視（八木、反射面天線八木、反射面天線），衛(wèi)星廣播），衛(wèi)星廣播（反射面天線反射面天線）其余應(yīng)用其余應(yīng)用：GPS、CDMA上網(wǎng)卡、讀卡器、上網(wǎng)卡、讀卡器、 RFID11Thank You !12移動臺天線移動臺天線 常見通信天線常見通信天線手機內(nèi)置天線手機內(nèi)置天線（微帶天線）（微帶天線）第一代模擬移動電話以及小靈通的天線第一代模擬移動電話以及小靈通的天線（鞭狀（鞭狀

8、/直立振子天線）直立振子天線）低增益，全向特性低增益，全向特性注意：若天線低增益，則具有或接近全向特性，用于移動通信；若天線高注意：若天線低增益，則具有或接近全向特性，用于移動通信；若天線高增益，則具有定向特性，用于遠距離通信。增益，則具有定向特性，用于遠距離通信。13一些特殊的手機天線一些特殊的手機天線 常見通信天線常見通信天線返回14基站天線基站天線 常見通信天線常見通信天線返回高增益，陣列高增益，陣列15無線無線AP天線天線 常見通信天線常見通信天線2.4G鞭狀天線鞭狀天線用于無線路由器，用于無線路由器，尺寸與工作頻率相關(guān)尺寸與工作頻率相關(guān)16無線無線AP天線天線 常見通信天線常見通信天

9、線2.4G平板天線平板天線用于室內(nèi)信號覆蓋用于室內(nèi)信號覆蓋17無線無線AP天線天線 常見通信天線常見通信天線八木天線八木天線主要參數(shù)：技術(shù)指標頻率范圍Frequency Rang 24002483（MHz）輸入阻抗 Impedance 50駐波比系數(shù)VSWR 18(dB)極化方式Polarization 垂直極化接口形式Connector Type NK高增益，用于長距離高增益，用于長距離小范圍信號覆蓋小范圍信號覆蓋18無線無線AP天線天線 常見通信天線常見通信天線主要參數(shù)： 頻率范圍：24002483 MHz帶寬： 83 MHz增益： 24 dBi波瓣寬度： E面14 H面10電壓駐波比：

10、1.5標稱阻抗： 50極化： 垂直或水平最大功率： 100 W接頭型號： N座或用戶指定前后比： 31 dB口面尺寸： 0.60.9 (m)重量： 2.5 kg高增益，用于長距離小范圍高增益，用于長距離小范圍信號覆蓋信號覆蓋19無線無線AP天線天線 常見通信天線常見通信天線自制無線自制無線WIFI增益天線增益天線（菱形天線，增加反射板提高（菱形天線，增加反射板提高增益）增益）返回20無線網(wǎng)卡天線無線網(wǎng)卡天線 常見通信天線常見通信天線外置：鞭狀天線外置：鞭狀天線內(nèi)置：微帶天線內(nèi)置：微帶天線低增益，全向特性低增益，全向特性21無線網(wǎng)卡天線無線網(wǎng)卡天線 常見通信天線常見通信天線筆記本電腦內(nèi)置天線返回

11、分集天線分集天線-抗多徑效應(yīng)抗多徑效應(yīng)22電視天線電視天線 常見通信天線常見通信天線相對增益：0-25dB 工作頻率：47860MHz 輸出阻抗：75轉(zhuǎn)向角度：350 駐波比：3.5 工作電壓：AC220V10%23電視天線電視天線 常見通信天線常見通信天線返回24衛(wèi)星電視天線衛(wèi)星電視天線 常見通信天線常見通信天線直徑45厘米的衛(wèi)星天線 返回高增益，長距離定點通信高增益，長距離定點通信25廣播天線廣播天線 常見通信天線常見通信天線一套天線分為兩個，分別是AM用的環(huán)形LOOP天線和FM收音天線。（環(huán)天線和線天線） 七節(jié)拉桿天線 收音機用返回要求具有全向特性要求具有全向特性26GPS天線天線 常見通信天線常見通信天線微帶貼片天線微帶貼片天線27無線上網(wǎng)卡天線無線上網(wǎng)卡天線 常見通信天線常見通信天線頻段：824-896 MHz增益：4dBi駐波比：1.5極化：垂直極化方向性：全向標準阻抗：50 最大功率：10W接頭方式：SMA-J結(jié)構(gòu)尺寸：33256mmCDMA無線上網(wǎng)卡室外天線無線上網(wǎng)卡室外天線低增益，全向特性低增益，全向特性28車載天線車載天線 常見通信天線常見通信天線以鞭狀天線為主以鞭狀天線為主29IC卡讀卡器天線卡讀卡器天線 常見通信天線常