天线基本理论

1、学习报告 制作人：张旭峰、邓帅飞一、天线发展史简介一、天线发展史简介二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练四、烙铁焊接训练四、烙铁焊接训练一、天线发展史简介一、天线发展史简介闭合系统变为开放系统，向外辐射电磁波。1.1天线的产生一、天线发展史简介一、天线发展史简介单极天线倒L天线偶极天线1.2天线的发展便于实际应用缩小体积尺寸方便阻抗匹配一、天线发展史简介一、天线发展史简介PIFA天线线型倒F天线增加容性，拓宽带宽增强辐射性能1.2天线的发展 2.1 电磁波电场磁场分布电磁波电场磁场分布 无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场无线电波是

2、一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，且都垂直于传播方向。目前和磁场在空间是相互垂直的，且都垂直于传播方向。目前移动通信使用的频段都属于微波（移动通信使用的频段都属于微波（300M HZ-3000G HZ300M HZ-3000G HZ）。）。二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习传播方向2.2 电磁波的极化电磁波的极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。而变化的，这种现象称为无线电波的极化。天线辐射的电磁天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向场的电场方向就是天线的极化

3、方向。如果电波的电场方向垂如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波与地面平行，则称它为水平极化波。垂直极化垂直极化水平极化水平极化垂直于地面平行于地面二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数（1）输入阻抗Zin （7） 方向系数D（2）特征阻抗Z0 （8） 天线效率（3）反射系数 （9） 增益系数G（4）电压驻波比VSWR （10）总辐射功率TRP（5）回波损耗RL （11）总全向灵敏度TIS（6） S参数S11、S21 （12）

4、天线方向图 二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2022-6-16120lg1RL 二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数 RL（return loss）回波损耗 入射波功率与反射波功率之比，一般用分贝来表示 VSWR电压驻波比 波腹点电压与波节点电压之比maxminUU二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数1rL 越大，越小r1=-20lgL回波损耗随反射系数的变化曲线 RLRL与反射系数的关系与反射系数的关系 回波损耗取决于反射信号本身的损耗二、天线基本理论学习二、天线基本理论学

5、习acbS11=b/aS21=c/a2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数2022-6-16二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数方向函数D 是用于描述天线辐射方向性的参数，D越大方向性越强，辐射峰值就越大，辐射场形越扁；反之D越小峰值就越小场形越圆。全波阵子E面方向图半波阵子E面方向图2022-6-16二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.3 传输线及天线相关电参数传输线及天线相关电参数效率效率为辐射功率 与入射功率 之比增益增益是描述方向特性和能量转化的函数PiP*GDIPRP=RIPP二、天线基本理论学习二、天线基

6、本理论学习x=1的电抗圆弧下半圆容性短路点开路点纯电阻线r=1的圆纯电抗圆匹配点上半圆感性x=-1的电抗圆弧2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习串联电感正电抗将导致负载沿着等电阻圆顺时针移动；串联电容负电抗将导致负载沿着等电阻圆逆时针移动；并联电感负电纳将导致负载沿着等电导圆逆时针移动；并联电容正电纳将导致负载沿着等电导圆顺时针移动。2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart沿着等电阻圆逆时针旋转例1: 50欧姆串接电容 50例2 负载串接电感

7、沿着等电阻圆顺时针旋转二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart沿着等电导圆顺时针旋转二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart例3: 50欧姆并接电容沿着等电导圆逆时针旋转二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart例4: 50欧姆并接电感2022-6-16二、天线基本理论学习二、天线基本理论学习2.5 常用频率及波长常用频率及波长频率频率波长波长四分之波长四分之波长900MHz0.33M0.0825M1575.42MHz0.19M0.0476M180

8、0MHz0.167M0.04175M2.4GHz0.125M0.03125M2.5GHz0.12M0.03M2022-6-16GSM900频率（880-960MHz）DCS1800频率（1710-1880MHz）蓝牙、wifi频段（2.4G-2.48GHz）GPS频段1575.42MHz 20MHzIS95 CDMA频率（825-880MHz）3G频率(1880-2025MHz)2022-6-16IS95 CDMA频率（825-880MHz）GSM900频率（880-960MHz）GPS频段1575.42MHz 20MHz3G频率(1880-2025MHz)DCS1800频率（1710-188

9、0MHz）蓝牙、wifi频段（2.4G-2.48GHz）2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练3.1微带型半波对称阵子天线模型2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练S113.1微带型半波对称阵子2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练3D辐射场型3.1微带型半波对称阵子2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练3.2倒F型天线天线模型2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练S113.2倒F型天线三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练3D辐射场型3.2倒F型天线2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练3.3 PIFA型天线天线模型2022-6-16三、三、HFSSHFSS天线仿真训练天线仿真训练S113.3 PIFA型天线2022-6-16三、三、HFSSHFS