什么是天线？天线分类，原理和指标

天线是一种比较常见的设备，广泛应用于广播、电视、无线电通信、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等领域。天线是能够有效的向空间某特定方向辐射电磁波或者能够有效的接收空间某特定方向来的的电磁波的装置。所有通过电磁波传输信号的无线设备都得带着天线。

各种类型天线

天线的定义：天线的基本功能是辐射和接收无线电波。

• 发射时，把高频电流转换为电磁波

• 接收时，把电滋波转换为高频电流

天线的分类

天线分类及阵子辐射原理

微带天线的使用场景

对天线的要求：

• 天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配(需要计算或测试天线的辐射阻抗）。

• 天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性（方向函数）。

• 天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化。

• 天线应有足够的工作频带。

天线常用的性能指标：

• 方向性图 

• 方向性系数 

• 增益 

• 输入阻抗 

• 驻波系数 

• 效率

影响天线性能指标的关键因素：

• 天线电尺寸

• 天线的形状和结构

• 天线上的电流分布

天线远场和近场划分：

对于天线辐射场的分布，可以将天线振子的场分为分为近区场，远区辐射场和中间区。

从发射天线发射出来的球面波经过一定距离的传播后到达待测天线，当待测天线接收平面上，最大相位差不超过22.5°，则可认为待测天线接收到的是近似平面波。近似到距离就是不小于 2D^2/λ （D=天线最大尺寸，λ= 波长）。

天线既简单又复杂：

简单之处一般通过金属导体构成的简单结构，比如导线、片状金属。简单的天线通常是单极子（如偶极子、单极垂直天线等）或单向（如方向性天线）的。它们结构简单，容易制造，适用于一些基本的无线通信需求，比如家庭Wi-Fi路由器或者车载收音机等。

复杂之处如上述图示，涉及晦涩难懂的电磁场基础理论，特别是雷达和卫星通信中的阵列天线设计，由许多单独的天线元件组成，需要复杂的模拟和数值仿真工具以及实验验证。