一文把握射频天线

（一）底子界说

天线用于通过传输无线电波的方法，在不必要传输线的情形下，将信息传送至必然间隔。对付无线电吸收机或放射机而言，天线在无线电与电视广播、蜂窝网络、Wi-Fi设置装备摆设、雷达与GPS以及遥控设置装备摆设之间的信号传输中必不行少。天线所收发的无线电波普通可通过调解天线轴的方法得到极化。因为收发设置装备摆设种类繁多，是以为了餍足相应的传输需求，同样存在种种百般的天线范例。

（二）性能指标

天线性能通常由天线增益和天线服从等根本射频指标表征。天线必要以精良的阻抗立室性能和高辐射性能，笼罩全部目的频率范畴。对付吸收和放射功效而言，很多天线特性为两者之间的共通特性，从而简化了下文所述各性能指标的测试和丈量。比方，盘算放射天线的增益比盘算吸收天线的面积越发有益；雷同地，对付大型射电望远镜而言，丈量吸收功率偏向图比丈量放射功率偏向图越发有益。由此可见，放射与吸收功效之间的此类互通性简化了天线的盘算和丈量。

（三）增益

增益的单元为分贝（dBi），是偏向性和电服从方面的性能指标。对付天线而言，增益用于权衡辐射偏向图的定向水平——高增益天线的辐射功率越发会合于某一偏向；而低增益天线的辐射角度更宽。高增益天线能更大水平上在单一偏向流传信号，是以无需进步信号强度便可实现更长的传输间隔，但其必要准确朝向吸收机。相反，固然低增益天线的传输间隔较短，但无需必然朝向吸收机。比方，高增益卫星天线与低增益蜂窝德律风内置全向天线之间的比拟即属于这一类。

各向同性天线是一种全部偏向上信号辐射功率均相称的假设模子，用于作为实体天线增益盘算中的比力依据。固然现实中并不存在具有各向同性辐射偏向图的实体天线，但是多种范例的天线在程度面上具有匀称的辐射偏向图。在此意义上，天线可依据其应用，分为定向天线和全向天线。

定向天线用于在对应设置装备摆设的偏向上最大水平地进步电磁场耦合水平。此范例天线格外实用于小范围情况，这是由于其可通过调谐实现如下最佳利用方法——聚焦后，信号辐射角度占360度的百分比越小，信号的最大流传间隔越远。

因为全向天线在360度半径上举行吸收和放射，是以其信号在全部偏向上匀称辐射。在设计层面上，尺寸远小于传输波长的天线无法实现高定向性。是以，增益无法权衡天线的团体服从，其仅能确定天线在单一偏向上的辐射输出服从。

（四）辐射服从

辐射服从用于确定实现特定性能程度所需的功率，该参数为天线功率服从的有用器量值，表现天线对奉送至端口的功率的使用本领。天线的辐射服从的界说即指的是通报至天线上的功率与天线辐射出的功率的比率。

在抱负情形下，天线应该将奉送至其端口的全部功率转换为用于流传至四周空间的辐射电磁能量。然而，在现实应用中，奉送至其天线端口的功率将产生部门丧失。此类丧失孕育发生的缘故原由包罗天线振子与馈电网络之间的不立室，以及作为天线制造质料的导体的电阻所导致的天然消耗。

因为辐射服从并不涉及辐射偏向，是以其可在天线设计中作为权衡蜂窝设置装备摆设及其他具有全向辐射偏向图的设置装备摆设其所具服从的性能指标。相反，假如天线必要通过在特定偏向上举行辐射而实现辐射偏向图中具有指向特性的设计，则优先将增益作为其性能指标。现在，越来越多的应用必要全向信号。在这些应用中，辐射服从渐渐成为首选的测试要领。通过辐射服从，可以确定天线四周全部地区的服从和性能。