一文介紹天線的原理

　　天線的原理

　　天線把傳輸線上傳播的導行波，變換成在自由空間中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。導行波是全部或絕大部分電磁能量被約束在有限橫截面內沿確定方向傳輸?shù)碾姶挪ā?/p>

　　我們用火車旅行進行類比，乘客好比是電磁波，傳輸線好比是火車。

　　乘客上車后，只能在車內活動，乘客隨著火車的前進的方向移動，這就好比是導行波，約束在有限橫截面內沿確定方向傳輸。

　　出站后，乘客可以自由活動，這就好比是電磁波在自由空間傳播。這里火車門就類似于天線。

　　火車門既可以用于乘客上車，也可以用于乘客下車。

　　類似的，天線既可以用于將導行波轉換為自由空間電磁波，又可以將自由空間的電磁波轉換為導行波，這就是天線的互易性原理。

　　天線是怎么將導行波轉換成自由空間的電磁波呢？

　　1894年，科學家波波夫在一次實驗中發(fā)現(xiàn)接收機檢測電波的距離比平常有明顯的增加。經(jīng)過一番探究，波波夫發(fā)現(xiàn)一根導線碰到了金屬屑檢波器。正是這根導線讓實驗距離大大增加。這根導線被認為世界上的第一根天線。

　　波波夫實驗中，導線意外碰到了金屬屑檢波器，無形中改變了傳輸線的形狀。

　　按照波波夫這次實驗的思路繼續(xù)研究，科學家發(fā)現(xiàn)隨著傳輸線張角的增大，輻射電磁波越強。后來又提出了對稱振子天線理論，繼而發(fā)展出了各種各樣的天線。

　　可以看出天線的尺寸與波長相匹配。

　　波長和頻率之間有著密切關系，光速=頻率×波長（），從1G到5G，使用的頻率越來越高，波長越小，對應天線的尺寸越小，這就是為什么手機的天線可以藏到手機里面了。

　　由于天線理論比較復雜，此處就不再詳述，如果感興趣可以自行學習。