1、1通信天线概述通信天线概述21 Overview 概述v 天线的发展历史v 常见通信天线3v 什么是天线?把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间 .收集无线电波并产生电信号1.1 History 天线的发展历史天线是用于 发射和接收电磁波 的装置。其主要用于将导行波的能量 尽可能高效地 转换为自由空间波的能量,同时具有一定的 辐射方向性 。4v 1873年, J.C.麦克斯韦发表了一篇论文,把电力与磁力统一成单一的电磁理论。他指出光也是一种电磁波,所有的电磁波在同一媒质中的传播速度均相同。 v=fv 天线的理论基础基于麦克斯韦方程组 电磁感应原理 安培环路定理 电场高斯定律 磁场高斯定
2、律1.1 History 天线的发展历史5v 1886年, H.R.赫兹从实验上证明了麦克斯韦的断言,即电磁作用通过空气传播。他用电火花激励一个 半波振子 时,在接收 环天线中也出现了电火花。引入了场强概念,使得电磁场方程得以简化。1.1 History 天线的发展历史v 补充 -以人名为单位的物理量: 频率 -赫兹 电流 -安培,电压 -伏特,电阻 -欧姆 电容 -法拉,电感 -亨利6v 在获得更定向辐射需求的驱动下,赫兹又发明了 反射器天线 。1888年,他用锌片制作了一个抛物柱面发射器天线,该天线由沿着焦线放置的振子馈电,工作在 455MHz。1.1 History 天线的发展历史7v
3、1901年首次穿越大西洋的无线电通信用的发射天线为由 50根导线做成的扇形单极子天线,工作在 70kHz。接收天线由高度为200m的风筝支撑。v “无线电之父 ”1.1 History 天线的发展历史8v 俄罗斯物理学家 A.波波夫也认识到赫兹发现无线电波的重要性,并且在马可尼之前一年开始研究接收无线电波的各种方式。v 1895年,他在俄罗斯海军的军舰与陆地相隔 30海里发送了信号。但是由于其实验受到保密的原因,马可尼成为了 “无线电之父 ”。1.1 History 天线的发展历史9v 早年天线的发展受限于是否有现成的信号发生器。 20世纪初, De Forest三极管用于高频的连续波信号后,
4、使得可实用的 谐振天线 (例如半波振子)成为可能。v 第二次世界大战时的雷达需求,催生了大批微波天线,诸如波导天线,喇叭天线,反射面天线等。10v 二战以后,随着现代通信的迅速发展,尤其是以移动电话为代表的无线通信在近几十年的发展,越来越多的天线使用在移动通信,无线局域网,无线个域网等领域。移动通信天线:移动台( 外置 -内置 ),基站 天线无线局域网:无线 AP( 鞭状天线,反射面天线 等),无线网卡( 鞭状,贴片 )无线个域网:蓝牙( 鞭状 、贴片),无线 USB广播:收音机( 鞭状 ),广播电视( 八木、反射面天线 ),卫星广播(反射面天线 )其余应用 : GPS、 CDMA上网卡、读卡器、 RFID