在19世紀(jì)90年代,世界上只有幾個(gè)天線。這些基本設(shè)備主要是證明電磁波傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)的一部分。到第二次世界大戰(zhàn)時(shí),天線變得無處不在,以至于它們的使用通過無線電和電視接收改變了普通人的生活。美國的天線數(shù)量大約為每戶一個(gè),相當(dāng)于同期汽車行業(yè)的增長率。
到21世紀(jì)初,在很大程度上要?dú)w功于移動(dòng)電話,普通人現(xiàn)在隨身攜帶一個(gè)或多個(gè)天線(例如,如果使用GPS天線,手機(jī)可以有多個(gè)天線)。隨著無線通信系統(tǒng)成為日常生活的重要組成部分,這種顯著的增長率不太可能放緩。此外,RFID設(shè)備的強(qiáng)勁增長表明,使用中的天線數(shù)量可能增加到世界上每個(gè)物體一個(gè)天線(產(chǎn)品,容器,寵物,香蕉,玩具,CD等)。這個(gè)數(shù)字會(huì)使今天使用的天線數(shù)量相形見絀。因此,學(xué)習(xí)一點(diǎn)(或大量)天線不會(huì)受到傷害,并將有助于一個(gè)人對現(xiàn)代世界的整體理解。
天線技術(shù)指標(biāo):
天線效率
它是指天線輻射出去的功率(即有效地轉(zhuǎn)換電磁波部分的功率)和輸入到天線的有功功率之比。是恒小于1的數(shù)值。
天線極化波
電磁波在空間傳播時(shí),若電場矢量的方向保持固定或按一定規(guī)律旋轉(zhuǎn),這種電磁波便叫極化波,又稱天線極化波,或偏振波。通常可分為平面極化(包括水平極化和垂直極化)、圓極化和橢圓極化。
極化方向
極化電磁波的電場方向稱為極化方向。
極化面
極化電磁波的極化方向與傳播方向所構(gòu)成的平面稱為極化面。
垂直極化
無線電波的極化,常以大地作為標(biāo)準(zhǔn)面。凡是極化面與大地法線面(垂直面)平行的極化波稱為垂直極化波。其電場方向與大地垂直。
水平極化
凡是極化面與大地法線面垂直的極化波稱為水平極化波。其電場方向與大地相平行。
平面極化
如果電磁波的極化方向保持在固定的方向上,稱為平面極化,也稱線極化。在電場平行于大地的分量(水平分量)和垂直于大地表面的分量,其空間振幅具有任意的相對大小,可以得到平面極化。垂直極化和水平極化都是平面極化的特例。
圓極化
當(dāng)無線電波的極化面與大地法線面之間的夾角從0~360°周期的變化,即電場大小不變,方向隨時(shí)間變化,電場矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個(gè)圓時(shí),稱為圓極化。在電場的水平分量和垂直分量振幅相等,相位相差90°或270°時(shí),可以得到圓極化。圓極化,若極化面隨時(shí)間旋轉(zhuǎn)并與電磁波傳播方向成右螺旋關(guān)系,稱右圓極化;反之,若成左螺旋關(guān)系,稱左圓極化。
橢圓極化
若無線電波極化面與大地法線面之間的夾角從0~2π周期地改變,且電場矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個(gè)橢圓時(shí),稱為橢圓極化。當(dāng)電場垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值時(shí)(兩分量相等時(shí)例外),均可得到橢圓極化。