天線阻抗與頻率的關(guān)系解析

我們首先要清楚的是：天線阻抗是頻率的函數(shù)。天線上電流和電荷的分布是和頻率有直接的關(guān)系。

Part.1

偶極子

偶極子上的電流為一個正弦函數(shù)。這個正弦函數(shù)的頻率一定，且是天線長度的函數(shù)。

天線輸入端的阻抗為電壓與電流的比值。

• 當(dāng)天線的長度L=1/2λ時 (單極天線為1/4λ )，激勵源上的電流最大， 此時在這個頻率上天線的輸入阻抗最小, 等于天線的電阻值 =實際電阻+輻射電阻?如下圖所示：

• 當(dāng)天線的長度L=λ時, 激勵源的電流為零, 此時, 輸入阻抗為∞?如下圖所示：

最后可以得出偶極子天線的阻抗與頻率的關(guān)系圖

了解了天線和阻抗的頻率關(guān)系，意義在哪里呢？

對于射頻系統(tǒng)來說，射頻系統(tǒng)中各個子模塊或者子系統(tǒng)之間的射頻信號傳輸需要進(jìn)行阻抗匹配。因為一旦阻抗不匹配，按照傳輸線和信號完整性的理論，這種不匹配會導(dǎo)致信號發(fā)生反射，這種反射對于系統(tǒng)來說是有害的，一方面浪費了能量，另一方面反射回來的能量可能導(dǎo)致整個射頻系統(tǒng)宕機(jī)或者頻繁出錯。

為了保證阻抗匹配，各個子模塊或子系統(tǒng)的輸入阻抗一般保持統(tǒng)一的數(shù)值，例如統(tǒng)一為50Ω或75Ω。