射频天线(射频天线的作用)

 

（一）基础定义

天线用于通过传输无线电波的方式，在不需要传输线的情况下，将信息传送至一定距离。对于无线电接收机或发射机而言，天线在无线电与电视广播、蜂窝网络、Wi-Fi设备、雷达与GPS以及遥控设备之间的信号传输中必不可少。天线所收发的无线电波一般可通过调整天线轴的方式得到极化。由于收发设备种类繁多，因此为了满足相应的传输需求，同样存在各种各样的天线类型。

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（二）性能指标

天线性能通常由天线增益和天线效率等基本射频指标表征。天线需要以良好的阻抗匹配性能和高辐射性能，覆盖所有目标频率范围。对于接收和发射功能而言，许多天线特性为两者之间的共通特性，从而简化了下文所述各性能指标的测试和测量。例如，计算发射天线的增益比计算接收天线的面积更加有益；类似地，对于大型射电望远镜而言，测量接收功率方向图比测量发射功率方向图更加有益。由此可见，发射与接收功能之间的此类互通性简化了天线的计算和测量。

（三）增益

增益的单位为分贝（dBi），是方向性和电效率方面的性能指标。对于天线而言，增益用于衡量辐射方向图的定向程度——高增益天线的辐射功率更加集中于某一方向；而低增益天线的辐射角度更宽。高增益天线能更大程度上在单一方向传播信号，因此无需提高信号强度便可实现更长的传输距离，但其需要精确朝向接收机。相反，虽然低增益天线的传输距离较短，但无需一定朝向接收机。例如，高增益卫星天线与低增益蜂窝电话内置全向天线之间的对比即属于这一类。

各向同性天线是一种所有方向上信号辐射功率均相等的假设模型，用于作为实体天线增益计算中的比较依据。虽然实际中并不存在具有各向同性辐射方向图的实体天线，但是多种类型的天线在水平面上具有均匀的辐射方向图。在此意义上，天线可根据其应用，分为定向天线和全向天线。

互联网小常识：RIP是一种分布式、基于距离向量的路由选择协议；一个计算题：路由信息协议的工作过程：初始化的路由器只包含所有与该路由器直接相连的网络的路由，其它均为0；更新和维护：路由表建立以后，各路由器会周期地向外广播其路由表的内容。当一个路由器收到路由表内容时就与在自己的路由表中寻找，如果没有就将该路由项加上与该路由器的跳数，加入自己的路由表中，如果有则比较，取较小者。

定向天线用于在对应设备的方向上最大程度地提高电磁场耦合程度。此类型天线特别适用于小规模环境，这是因为其可通过调谐实现如下最佳使用方式——聚焦后，信号辐射角度占360度的百分比越小，信号的最大传播距离越远。

由于全向天线在360度半径上进行接收和发射，因此其信号在所有方向上均匀辐射。在设计层面上，尺寸远小于传输波长的天线无法实现高定向性。因此，增益无法衡量天线的整体效率，其仅能确定天线在单一方向上的辐射输出效率。

（四）辐射效率

辐射效率用于确定实现特定性能水平所需的功率，该参数为天线功率效率的有效度量值，表示天线对馈送至端口的功率的利用能力。天线的辐射效率的定义即指的是传递至天线上的功率与天线辐射出的功率的比率。

在理想情况下，天线应该将馈送至其端口的所有功率转换为用于传播至周围空间的辐射电磁能量。然而，在实际应用中，馈送至其天线端口的功率将发生部分损失。此类损失产生的原因包括天线振子与馈电网络之间的不匹配，以及作为天线制造材料的导体的电阻所导致的自然损耗。

由于辐射效率并不涉及辐射方向，因此其可在天线设计中作为衡量蜂窝设备及其他具有全向辐射方向图的设备其所具效率的性能指标。相反，如果天线需要通过在特定方向上进行辐射而实现辐射方向图中具有指向特性的设计，则优先将增益作为其性能指标。目前，越来越多的应用需要全向信号。在这些应用中，辐射效率逐渐成为首选的测试方法。通过辐射效率，可以确定天线周围所有区域的效率和性能。

互联网小常识：VLAN通常用VLAN ID和VLAN name表示。VLAN ID为12位0-1005为标准范围，1025-4096为扩展范围，其中1-1000为以太网VLAN ID.1002-1005为FDDI和Toke Ring的VLAN ID.VLAN name为32个字符表示，可以是字母和数字。缺省为VLAN00xxx 。

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