天線基礎(chǔ)概述第一頁，共十三頁，2022年，8月28日天線如何輻射天線輻射主要來至於電流的移動(dòng)或是具有加速度的電子。電子如果隨時(shí)間做週期性變化時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生輻射。天線產(chǎn)生電磁波之方式如右圖。第二頁，共十三頁，2022年，8月28日近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)(1)圍繞天線的電磁場(chǎng)可區(qū)分三個(gè)範(fàn)圍，如右圖。Reactivenearfield：電抗能量為主，能量開始遠(yuǎn)離天線。R1=0.62√D3/λD：天線尺寸

λ：波長(zhǎng)第三頁，共十三頁，2022年，8月28日近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)(2)Radiationnearfield:電抗能量減少，可輻射的能量開始散佈在這個(gè)區(qū)域。R2=2D2/λ

Radiationfarfield:電抗能量已經(jīng)不存在，只有輻射能量存在於這個(gè)區(qū)域。在此區(qū)域中功率密度將與天線的距離平方成反比。第四頁，共十三頁，2022年，8月28日輻射場(chǎng)型天線輻射場(chǎng)型是依據(jù)輻射遠(yuǎn)場(chǎng)特性所畫出的圖形。MainLobe:主波束最大輻射方向的波束HPBW:半功率波束寬主波束的半功率的角度寬。MinorLobe:次波束主波束之外的均稱次波束BackLobe:

與主波束相背的波束SideLobe:旁波束與主波束相鄰的波束第五頁，共十三頁，2022年，8月28日方向性方向性(directivity):

特定方向的輻射強(qiáng)度與天線全部方向輻射強(qiáng)度的平均值之比。換言之，特定方向的輻射強(qiáng)度與等值天線(isotropicantenna)之比。第六頁，共十三頁，2022年，8月28日輸入阻抗(InputImpedance)輸入阻抗可用下列式子表現(xiàn)：

Zin=Rin+jXinZin

：天線阻抗Rin

：天線的實(shí)部阻抗Xin：天線虛部阻抗，也稱電抗虛部阻抗所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能量將只會(huì)產(chǎn)生於輻射近場(chǎng)之內(nèi)。第七頁，共十三頁，2022年，8月28日反射係數(shù)ρZin=Rin+jXinZs=Rs+jXsρ=(Zin-Zs)/(Zin+Zs)因反射係數(shù)具有實(shí)部及虛部，所以也可轉(zhuǎn)換成極座標(biāo)的型式表示。

ρ=|ρ|∠θ第八頁，共十三頁，2022年，8月28日電壓駐波比VSWRVSWR(Voltagestandingwaveratio):當(dāng)天線與系統(tǒng)之間阻抗不匹配時(shí)，會(huì)有部分能量被反彈回系統(tǒng)端，並與系統(tǒng)的輸出能量之間產(chǎn)生駐波。將此特性數(shù)值化便稱為電壓駐波比。VSWR=(1+|ρ|)/(1-|ρ|)第九頁，共十三頁，2022年，8月28日反射損耗returnloss系統(tǒng)的輸出能量與被反射能量之比。RL=-20log10|ρ|VSWR=∞ρ=1RL=0dBVSWR=1ρ=0RL=∞VSWR=2ρ=0.3333RL=-9.54dB第十頁，共十三頁，2022年，8月28日天線輻射效益天線輻射效益antennaradiationefficiency

能量送入至天線與天線輻射出去之能量的比值。兩者之間的差異在於導(dǎo)體與介質(zhì)所產(chǎn)生的損失。另一種效益稱為天線效益，比天線輻射效益還多考慮的阻抗不匹配的損失。第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日天線增益天線增益=天線方向性*天線輻射效益單位為dBi。使用電波暗室所量測(cè)得到的數(shù)值即為天線增益。第十二頁，共十三頁，2022年，8月28日極化polarization天線之極化定義為以地球表面為基準(zhǔn)，輻射波的電場(chǎng)方向即為極化方向。一般極化區(qū)分為L(zhǎng)inear(線性)與circular(