關(guān)于天線(xiàn)

通信，雷達，導航，廣播，電視等無(wú)線(xiàn)電技術(shù)設備，都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳遞信息的，都需要有無(wú)線(xiàn)電波的輻射和接收，在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)設備中，用來(lái)輻射和接收無(wú)線(xiàn)電波的裝置稱(chēng)為天線(xiàn)。

顯然，天線(xiàn)的作用首先在于輻射和接收無(wú)線(xiàn)電波。但是能輻射和接收電磁波的東西不一定都能用來(lái)作為天線(xiàn)。任何高頻電路，只要不被完全屏蔽，都可以向周?chē)臻g或多或少的輻射電磁波，或者接收電磁波。但是任意一個(gè)高頻電路并不一定作為天線(xiàn)，因為它的輻射或接收效率可能很低。所以天線(xiàn)在結構和形式上必須滿(mǎn)足一定的要求。

比如，平行的雙導線(xiàn)就不能作為天線(xiàn)，因為它在周?chē)臻g激發(fā)的電磁場(chǎng)很弱。但改進(jìn)結構后可變?yōu)樘炀€(xiàn)。終端開(kāi)路的平行雙導線(xiàn)，線(xiàn)上的電流呈駐波分布，在兩根相互平行的導線(xiàn)上電流方向相反，線(xiàn)間距遠遠小于波長(cháng)，它們所激發(fā)的電磁場(chǎng)在兩線(xiàn)外部的大部分空間由于相位相反而互相抵消。如果將兩線(xiàn)末端逐漸張開(kāi)，輻射將會(huì )逐漸增強發(fā)，當兩線(xiàn)完全張開(kāi)時(shí)，張開(kāi)的兩臂上電流方向相同，它們在周?chē)臻g激發(fā)的電磁場(chǎng)只在一定方向由于相位關(guān)系而互相抵消，在大部分方向則或者互相疊加，或者部分疊加，部分抵消，使輻射顯著(zhù)增強，形成一種輻射，這種機構就是天線(xiàn)。

同理，將微帶線(xiàn)通過(guò)變形也可以得到一種天線(xiàn)結構，這種結構的天線(xiàn)稱(chēng)為微帶天線(xiàn)。

1. 天線(xiàn)分類(lèi)

天線(xiàn)的型式很多，為了便于研究，可以根據不同的情況進(jìn)行分類(lèi)：

按用途分類(lèi)，有發(fā)射天線(xiàn)，接收天線(xiàn)的，和收發(fā)共用天線(xiàn)；

按使用范圍，有通信天線(xiàn)，雷達天線(xiàn)，導航天線(xiàn)，測向天線(xiàn)，廣播天線(xiàn)，電視天線(xiàn)等；

按天線(xiàn)方向特性：強方向性天線(xiàn)，弱方向性天線(xiàn)，定向天線(xiàn)，全向天線(xiàn)，針形波束天線(xiàn)，扇形波束天線(xiàn)；

按天線(xiàn)極化特性：線(xiàn)極化天線(xiàn)，圓極化天線(xiàn)，和橢圓極化天線(xiàn)；按天線(xiàn)頻帶特性：窄頻帶天線(xiàn)，寬頻帶天線(xiàn)，超寬頻帶等；

按饋電方式：對稱(chēng)天線(xiàn)和非對稱(chēng)天線(xiàn)；

按天線(xiàn)上的電流：行波天線(xiàn)和駐波天線(xiàn)。

微帶天線(xiàn)是一種發(fā)展較晚的天線(xiàn)，可以分成三種基本類(lèi)型：微帶貼片天線(xiàn)，微帶行波天線(xiàn)，微帶縫隙天線(xiàn)。其中，微帶貼片天線(xiàn)又根據不同的貼片形狀分為：正方形，矩形，五角形，三角形，圓形，橢圓形，圓環(huán)形等。

2. 研究天線(xiàn)的基本方法

研究天線(xiàn)問(wèn)題實(shí)質(zhì)是研究天線(xiàn)所產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)分布，以及由空間電磁場(chǎng)分布所決定的天線(xiàn)特性?？臻g任一點(diǎn)電磁場(chǎng)滿(mǎn)足電磁場(chǎng)方程------Maxwell方程和邊界條件，也就是說(shuō)天線(xiàn)研究的問(wèn)題是求解特定條件下的麥克斯韋方程。特定條件就是激勵條件，邊界條件，和輻射條件。求解電磁場(chǎng)的方法通常由麥克斯韋方程直接求解或的間接法。直接法相對較難求解，而對于天線(xiàn)求出導體的電流分布再求空間的場(chǎng)分布這樣就將麥克斯韋方程變?yōu)榍蠼鈱w電流的積分問(wèn)題。往往在實(shí)際問(wèn)題上將條件理想化，借助計算機求得近似結果，產(chǎn)生了數值法。

數值法包含離散化的問(wèn)題，原因在積分或微分方程中都是連續函數，在電子計算機所能處理的函數都是離散函數。隨著(zhù)計算機的發(fā)展對微波和天線(xiàn)的計算方法也產(chǎn)生了許多如有限差分法、有限元法、矩量法等。

有限差分法利用差分法轉化為代數方程組，而后利用計算機求解數值，它把電磁場(chǎng)連續場(chǎng)域內的問(wèn)題變?yōu)殡x散系統問(wèn)題，利用各離散點(diǎn)上的數值解來(lái)逼近連續場(chǎng)域內的真實(shí)解，這種近似的計算法為有限差分法。

有限元法是將所要分析的連續場(chǎng)分割為很多較小的區域，這些區域單元的集合代表原來(lái)的場(chǎng)，然后建立每個(gè)單元的公式，再組合起來(lái)就能求得連續場(chǎng)的解。

矩量法（MOM）是一種將連續方程離散化為代數方程組的方法。 利用各種數值方法從而產(chǎn)生了多種電磁仿真技術(shù)。