天線基本理論

1、學(xué)習(xí)報(bào)告 制作人：張旭峰、鄧帥飛一、天線發(fā)展史簡介一、天線發(fā)展史簡介二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練四、烙鐵焊接訓(xùn)練四、烙鐵焊接訓(xùn)練一、天線發(fā)展史簡介一、天線發(fā)展史簡介閉合系統(tǒng)變?yōu)殚_放系統(tǒng)，向外輻射電磁波。1.1天線的產(chǎn)生一、天線發(fā)展史簡介一、天線發(fā)展史簡介單極天線倒L天線偶極天線1.2天線的發(fā)展便于實(shí)際應(yīng)用縮小體積尺寸方便阻抗匹配一、天線發(fā)展史簡介一、天線發(fā)展史簡介PIFA天線線型倒F天線增加容性，拓寬帶寬增強(qiáng)輻射性能1.2天線的發(fā)展 2.1 電磁波電場磁場分布電磁波電場磁場分布 無線電波是一種能量傳輸形式，在傳播過程中，電場無線電波是

2、一種能量傳輸形式，在傳播過程中，電場和磁場在空間是相互垂直的，且都垂直于傳播方向。目前和磁場在空間是相互垂直的，且都垂直于傳播方向。目前移動通信使用的頻段都屬于微波（移動通信使用的頻段都屬于微波（300M HZ-3000G HZ300M HZ-3000G HZ）。）。二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)傳播方向2.2 電磁波的極化電磁波的極化無線電波在空間傳播時(shí)，其電場方向是按一定的規(guī)律無線電波在空間傳播時(shí)，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。而變化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。天線輻射的電磁天線輻射的電磁場的電場方向就是天線的極化方向場的電場方向就是天線的極化

3、方向。如果電波的電場方向垂如果電波的電場方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向與地面平行，則稱它為水平極化波與地面平行，則稱它為水平極化波。垂直極化垂直極化水平極化水平極化垂直于地面平行于地面二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)（1）輸入阻抗Zin （7） 方向系數(shù)D（2）特征阻抗Z0 （8） 天線效率（3）反射系數(shù) （9） 增益系數(shù)G（4）電壓駐波比VSWR （10）總輻射功率TRP（5）回波損耗RL （11）總?cè)蜢`敏度TIS（6） S參數(shù)S11、S21 （12）

4、天線方向圖 二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2022-6-20120lg1RL 二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù) RL（return loss）回波損耗 入射波功率與反射波功率之比，一般用分貝來表示 VSWR電壓駐波比 波腹點(diǎn)電壓與波節(jié)點(diǎn)電壓之比maxminUU二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)1rL 越大，越小r1=-20lgL回波損耗隨反射系數(shù)的變化曲線 RLRL與反射系數(shù)的關(guān)系與反射系數(shù)的關(guān)系 回波損耗取決于反射信號本身的損耗二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)

5、習(xí)acbS11=b/aS21=c/a2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)2022-6-20二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)方向函數(shù)D 是用于描述天線輻射方向性的參數(shù)，D越大方向性越強(qiáng)，輻射峰值就越大，輻射場形越扁；反之D越小峰值就越小場形越圓。全波陣子E面方向圖半波陣子E面方向圖2022-6-20二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.3 傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)傳輸線及天線相關(guān)電參數(shù)效率效率為輻射功率 與入射功率 之比增益增益是描述方向特性和能量轉(zhuǎn)化的函數(shù)PiP*GDIPRP=RIPP二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基

6、本理論學(xué)習(xí)x=1的電抗圓弧下半圓容性短路點(diǎn)開路點(diǎn)純電阻線r=1的圓純電抗圓匹配點(diǎn)上半圓感性x=-1的電抗圓弧2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)串聯(lián)電感正電抗將導(dǎo)致負(fù)載沿著等電阻圓順時(shí)針移動；串聯(lián)電容負(fù)電抗將導(dǎo)致負(fù)載沿著等電阻圓逆時(shí)針移動；并聯(lián)電感負(fù)電納將導(dǎo)致負(fù)載沿著等電導(dǎo)圓逆時(shí)針移動；并聯(lián)電容正電納將導(dǎo)致負(fù)載沿著等電導(dǎo)圓順時(shí)針移動。2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart沿著等電阻圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)例1: 50歐姆串接電容 50例2 負(fù)載串接電感

7、沿著等電阻圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart沿著等電導(dǎo)圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart例3: 50歐姆并接電容沿著等電導(dǎo)圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.4 阻抗匹配之阻抗匹配之Smith Chart例4: 50歐姆并接電感2022-6-20二、天線基本理論學(xué)習(xí)二、天線基本理論學(xué)習(xí)2.5 常用頻率及波長常用頻率及波長頻率頻率波長波長四分之波長四分之波長900MHz0.33M0.0825M1575.42MHz0.19M0.0476M180

8、0MHz0.167M0.04175M2.4GHz0.125M0.03125M2.5GHz0.12M0.03M2022-6-20GSM900頻率（880-960MHz）DCS1800頻率（1710-1880MHz）藍(lán)牙、wifi頻段（2.4G-2.48GHz）GPS頻段1575.42MHz 20MHzIS95 CDMA頻率（825-880MHz）3G頻率(1880-2025MHz)2022-6-20IS95 CDMA頻率（825-880MHz）GSM900頻率（880-960MHz）GPS頻段1575.42MHz 20MHz3G頻率(1880-2025MHz)DCS1800頻率（1710-188

9、0MHz）藍(lán)牙、wifi頻段（2.4G-2.48GHz）2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練3.1微帶型半波對稱陣子天線模型2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練S113.1微帶型半波對稱陣子2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練3D輻射場型3.1微帶型半波對稱陣子2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練3.2倒F型天線天線模型2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練S113.2倒F型天線三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練3D輻射場型3.2倒F型天線2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練3.3 PIFA型天線天線模型2022-6-20三、三、HFSSHFSS天線仿真訓(xùn)練天線仿真訓(xùn)練S113.3 PIFA型天線2022-6-20三、三、HFSSHFS