天线基本理论

学习报告

制作人：张旭峰、邓帅飞目录一、天线发展史简介二、天线基本理论学习三、HFSS天线仿真训练四、烙铁焊接训练一、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

无线电波是一种能量传输形式，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。目前移动通信使用的频段都属于微波（300MHZ-3000GHZ）。二、天线基本理论学习传播方向2.2

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而变化的，这种现象称为无线电波的极化。天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。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与地面平行，则称它为水平极化波。垂直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2.3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Γ（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）天线方向图二、天线基本理论学习2024/3/2二、天线基本理论学习2.3传输线及天线相关电参数

RL（returnloss）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二、天线基本理论学习2.3传输线及天线相关电参数回波损耗随反射系数的变化曲线

RL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acbS11=b/aS21=c/a2.3传输线及天线相关电参数2024/3/2二、天线基本理论学习2.3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2024/3/2二、天线基本理论学习2.3传输线及天线相关电参数效率η

效率为辐射功率与入射功率之比增益Ｇ

增益Ｇ是描述方向特性和能量转化的函数二、天线基本理论学习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SmithChart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SmithChart二、天线基本理论学习2.4

阻抗匹配之SmithChart沿着等电阻圆逆时针旋转例1:50欧姆串接电容沿着等电阻圆顺时针旋转二、天线基本理论学习2.4

阻抗匹配之SmithChart沿着等电导圆顺时针旋转二、天线基本理论学习2.4

阻抗匹配之SmithChart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2.4

阻抗匹配之SmithChart例4:50欧姆并接电感2024/3/2二、天线基本理论学习2.5常用频率及波长频率波长四分之波长900MHz0.33M0.0825M1575.42MHz0.19M0.0476M1800MHz0.167M0.04175M2.4GHz0.125M0.03125M2.5GHz0.12M0.03M2024/3/2GSM900频率（880-960MHz）DCS1800频率（1710-1880MHz）蓝牙、wifi频段（2.4G-2.48GHz）GPS频段1575.42MHz±20MHzIS95CDMA频率（825-880MHz）3G频率(1880-2025MHz)2024/3/2IS95CDMA频率（825-880MHz）GSM900频率（880-960MHz）GPS频段1575.42MHz±20MHz3G频率(1880-2025MHz)DCS1800频率（1710-1880MHz）蓝牙、wifi频段（2.4G-2.48GHz）2024/3/2三、HFSS天线仿真训练3.1微带型半波对称阵子天线模型2024/3/2三、HFSS天线仿真训练S113.1微带型半波对称阵子2024/3/2三、HFSS天线仿真训练3D辐射场型3.1微带型半波对称阵子2024/3/2三、HFSS天线仿真训练3.2倒F型天线天线模型2024/3/2三、HFSS天线仿真训练S113.2倒F型天线三、HFSS天线仿真训练3D辐射场型3.2倒F型天线2024/3/2三、HFSS天线仿真训练3.3PIFA型天线天线模型2024/3/2三、HFSS天线仿真训练S11