5、天线与天线理论全解析

天线与天线理论全解析

1. 天线基础认知

天线在我们生活中无处不在，小到手机、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（通常为导线），它可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。

2. 波长与频率

• 基本概念 ：当信号在导线或空气中传播时，会呈现出交变的电波形。电流从正到负再回到正的一次反转构成一个周期，一个周期被称为一赫兹（Hz），即每秒一个周期为 1 赫兹。频率就是每秒内发生的周期数。
• 频率单位 ：
  • 1 千赫兹（kHz） = 每秒一千个周期
  • 1 兆赫兹（MHz） = 每秒一百万个周期
  • 1 吉赫兹（GHz） = 每秒十亿个周期
• 常见无线标准频率 ：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。这些频段被称为工业、科学和医疗（ISM）频段，主要用于工业、科学和医疗领域的无线电通信。
• 波长与频率的关系 ：波长是无线电信号的物理长度，与频率存在直接的数学关系，可通过以下公式表示：
  • 当频率单位为千赫兹（kHz）时：$\lambda=\frac{300}{f