5、天线原理与应用基础解析

天线原理与应用基础解析

1. 天线概述

天线无处不在，小到手机和对讲机上的小型天线，大到高耸入云的电视和商业无线电发射天线。简单来说，天线是一种用于发射和接收电磁波的设备（导线），通常安装在塔或其他结构上。根据用途和工作频率的不同，天线有多种形式，如单根导线、偶极子、八木天线阵列等。

在无线以太网网络中，IEEE 802.11 是标准，其中最常用的网络类型有 802.11a、802.11b 和 802.11g。“无线网络”“802.11”和“无线以太网”这些术语在相关讨论中可互换使用，“电缆”“导线”和“传输线”也是如此。

2. 波长与频率

2.1 基本概念

当信号在导线或空气中传播时，它呈现为交变的电波。电流从正到负再回到正的一次反转构成一个周期，一个周期称为一赫兹（Hz），即每秒一个周期为 1Hz。频率是指每秒内发生的周期数。

常见的频率前缀乘数有：
- 一千赫兹（kHz） = 每秒一千个周期
- 一兆赫兹（MHz） = 每秒一百万个周期
- 一吉赫兹（GHz） = 每秒十亿个周期

大多数无线网络基于 WiFi 802.11b 和 802.11g 标准运行，频率范围为 2.4 - 2.5 GHz；802.11a 使用 5.1 - 5.8 GHz 的频率。这些频段通常被称为工业、科学和医疗（ISM）频段。

2.2 波长计算

波长是无线电信号的物理长度，与频率有直接的数学关系，可通过以下公式计算：
- 当频率 (f) 单位为千赫兹（kHz）时，(\lambda=\frac{300000}{f})（(\lambd