看圖了解天線原理
天線組成部件
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201607/293746.htm1)輻射單元
2)反射板
3)饋電網(wǎng)絡
4)封裝防護
什么是天線增益?
在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。
1)天線一般為無源器件,不能產(chǎn)生能量,天線增益體現(xiàn)為將能量有效集中向某特定方向輻射或接受電磁波的能力。
2)天線的增益由振子疊加而產(chǎn)生,增益越高,天線長度越長。
3)天線增益越高,方向性越好,能量越集中,波瓣越窄。
匹配的概念是什么?
簡單地說,饋線終端所接負載阻抗等于饋線特性阻抗時,稱為饋線終端是匹配連接的。
匹配時,饋線上只存在傳向終端負載的入射波,而沒有由終端負載產(chǎn)生的反射波,因此,當天線作為終端負載時,匹配能保證天線取得全部信號功率。如下圖所示,當天線阻抗為 50 歐時,與50 歐的電纜是匹配的,而當天線阻抗為 80 歐時,與50 歐的電纜是不匹配的。
如果天線振子直徑較粗,天線輸入阻抗隨頻率的變化較小,容易和饋線保持匹配,這時天線的工作頻率范圍就較寬。反之,則較窄。
在實際工作中,天線的輸入阻抗還會受到周圍物體的影響。為了使饋線與天線良好匹配,在架設天線時還需要通過測量,適當?shù)卣{(diào)整天線的局部結(jié)構(gòu),或加裝匹配裝置。
下圖為ZM470SX LoRa模塊及為特殊應用預留的π型匹配電路:
什么是反射損耗?
當饋線和天線匹配時,饋線上沒有反射波,只有入射波,即饋線上傳輸?shù)闹皇窍蛱炀€方向行進的波。這時,饋線上各處的電壓幅度與電流幅度都相等,饋線上任意一點的阻抗都等于它的特性阻抗。而當天線和饋線不匹配時,也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時,負載就只能吸收饋線上傳輸?shù)牟糠指哳l能量,而不能全部吸收,未被吸收的那部分能量將反射回去形成反射波。
什么是電壓駐波比(VSWR)?
為傳輸線上的電壓最大值與電壓最小值之比。當天線端口沒有反射時,就是理想匹配,駐波比為1;當天線端口全反射時,駐波比為無窮大。
電壓駐波比是天線高效率輻射的基本指標要求。在全頻段內(nèi)考察VSWR,取最大值為指標。
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