天線基本原理，回家親手制作一個WiFi天線，手機上網超爽

2017-02-26  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

一、天線是什么

無線通信的基本模型主要由發射器與接收器組成,發送器將語音、視頻以及各種數據編碼到正弦形式的電磁波上后發出,接收器接收并解碼這些電磁波從而獲得數據。發射器和接收器都需要使用天線。天線就是把電場轉換為電磁波的設備。信立科技一些無線產品也會用到天線配合無線。

二、天線的原理

天線把電場轉換為磁場從而形成電磁波把信號傳送,反向則把磁場轉換為電場然后通過線路傳送給設備,從而形成無線信號的發射與接收。

動畫模擬無線發送與接收

三、正確使用天線

天線是無線通信重要的組成部分,合適的天線可以優化無線網絡,增加通信范圍和可靠性,反之則會導致通信質量下降。如何正確選擇天線呢?先要了解天線參數:頻率、匹配阻抗、電壓駐波比(VSWR)、增益和極化。對于工業無線通信產品來說,產品說明書上比較常見的天線參數是工作頻率和增益。

工作頻率

天線是用來發射和接收電磁波的,就像一個轉換器,將電流變成電磁波,再把電磁波變回電流,最重要的參數就是工作頻率。比如說將2.4 GHz的天線用于IEEE 802.11a標準(工作在5G頻段)的設備通信,可能會導致信號非常差或者傳輸速率下降,那就像跑步時鞋子不合腳的感覺一樣。

增益

另一個常見參數是增益。天線增益代表天線對信號的能量集中的程度與轉換的效率。增加無線通信的增益不是放大信號,而是將信號的能量聚集中。增益可以影響天線操作的方向,一般來說,增益越高,天線的定向性越強,反之所有方向的輻射分布越均勻。

天線的類型

全向天線與定向天線

顧名思義,全向天線在所有方向上均等地發射和接收無線電信號。由于與無線電相關的物理學,全向天線的有效信號模式看起來像是環形,天線位于孔的中心。手機使用的就是全向天線。在無線網絡中,當無線設備位于星形拓撲的中心時,最適合用全向天線。而對于長距離的點對點通信,最好不要選擇全向天線。

全向天線

定向天線在同一物理平面中布置多個金屬元件,將發射器或接收器的大部分能量集中在單個方向上。通常用于室外,用在傳感器網絡中,如監測槽罐液位數據。八木天線也屬于一種定向天線。

定向天線

工業設備一定要考慮安裝問題

在選好天線后,如果安裝不正確也會對無線通信帶來影響,這里提一個菲涅爾區的概念。信號在傳播過程中能量最集中的空間范圍稱為菲涅爾區,尤其是靠近發射端的空間范圍稱為第一菲涅爾區,如果此區域被阻擋則信號基本無法保障有效覆蓋半徑。

好馬配好鞍,天線配無線,信立科技無線測控產品及系統也往往要用到天線來實現無線智能。

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