第一讲天线基本原理一、天线的基本概念1．天线的作用在任何无线电通信设备中,总存在一个向空间辐射电磁能量与从空间接收电磁能量的装置,这个装置就就是天线。天线的作用就就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道,或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。2．天线问题的实质从电磁场理论出发,天线问题实质上就就是研究天线所产生的空间电磁场分布,以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此,天线问题就是时变电磁场问题的一种特殊形式。从信号系统的角度出发,天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发,天线可以理解为信号发射与接收器,收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程与多径衰落特性。3．对天线结构的概念理解采用不同的模型,对天线可以有不同的理解。典型的模型比如:•开放的电容［思考］野外电台或电视发射塔,无线电视或电台接收机,为什么能构成一个天线,其电流回路在什么地方？•开放的传输线从传输线理论理解,天线可以瞧做就是将终端开路的传输线终端掰开。•TMmn型波导将天线辐射瞧做就是在 4n 空间管道中传输的波导，则对应的传输波型就是 TM 型波,但在传输过程中不断遇到波导的不连续性,因此不断激励高次模。asV B=0VP•由电磁波源与电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构波的形成都需要波源与传输媒质。在一盆水中形成机械波纹,可以使用点激励源产生波,并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去,这个肉包子可能产生不同的结果,或者被狗吃了,或者掉在什么地方了,都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说,馈点的激励源就就是这种波源,天线导体与外界空间就就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以就是真空。［思考］电磁波具有波粒二象性。频率越低,波动性越强;频率越高,粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性,而长波表现出波动性。射频电磁波就就是介于这二者之间的一种电磁波,它既有显著的波动性,又有显著的粒子性。只要认清这一点,许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它,我们不能把一头驴当马使,否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂,有人认为很简单,就就是这个道理。［哲学启示］电磁波由于瞧不见,摸不着,所以在很多人瞧来它很抽象。但考虑到世界就是普遍联系的,尽管不同的事物也有...
