天线的主要参数有哪些?

二八八问|Two Hundred and Eighty-Eight Questions|

2025-03-08 10:28:13 968

天线的主要参数有：

1)电气参数

工作频率：天线能够有效工作的频率范围。不同的应用场景需要不同频率的天线，如GPS天线工作在1.5GHz左右频段，而WiFi天线一般工作在2.4GHz或5GHz频段。

增益：表示天线将输入功率集中辐射的能力，通常用dBi或dBd为单位。增益越高，天线在特定方向上的辐射或接收信号的能力就越强。例如，高增益的基站天线可以使信号传播得更远，覆盖更大的区域。

方向性：指天线在空间各个方向上辐射或接收电磁波的能力分布情况。可分为全向天线和定向天线，全向天线在水平面上各个方向的辐射能力基本相同，常用于需要全方位覆盖的场景，如室内无线路由器的天线；定向天线则在特定方向上有较强的辐射或接收能力，如抛物面天线，常用于点对点通信或需要集中能量在特定方向的场景。

输入阻抗：天线输入端的电压与电流的比值，一般要求天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗相匹配，以实现最大功率传输，减少反射。常见的天线输入阻抗有50Ω和75Ω。

驻波比：即电压驻波比，用来衡量天线与馈线之间的匹配程度。驻波比越接近1，说明匹配越好，能量传输效率越高；驻波比越大，说明匹配越差，会有较多的能量反射回来。一般要求驻波比小于2。

极化方式：指天线辐射时形成的电场强度矢量在空间的取向，可分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化，例如：电视广播天线常采用水平极化方式；圆极化天线在卫星通信等领域应用广泛，因为它能在不同方向上接收或发射信号，抗干扰能力较强。

2)物理参数

尺寸：天线的大小和形状直接影响其安装和使用场景。例如，手机天线需要做得很小，以适应手机的轻薄设计；而大型的卫星通信天线则可能直径达数米。

重量：对于一些需要安装在移动设备或对重量有严格要求的场合，天线的重量是一个重要参数。如无人机上的天线，需要在保证性能的前提下，尽可能减轻重量，以提高无人机的飞行性能。

材料：天线的材料决定了其导电性、耐腐蚀性、机械强度等性能。常见的天线材料有铜、铝、不锈钢等金属材料，以及一些具有特殊性能的复合材料。

3)环境参数

带宽：指天线能够保持一定性能指标的频率范围。带宽越宽，天线能够适应的频率变化范围就越大，可同时工作在多个频段，如宽带天线可以覆盖多个通信频段，适用于多种通信系统。

效率：天线辐射出去的功率与输入到天线的总功率之比。效率高的天线能够将更多的输入功率转化为辐射功率，减少能量损耗，一般受天线的材料、结构和制作工艺等因素影响。

噪声系数：衡量天线在接收信号时引入噪声的程度。噪声系数越低，说明天线接收信号的质量越高，能够更好地从噪声中提取有用信号，在通信系统中，低噪声系数的天线对于提高接收灵敏度至关重要。

功率容量：天线能够承受的最大输入功率。如果输入功率超过天线的功率容量，可能会导致天线损坏或性能下降，在一些大功率通信系统或雷达系统中，需要选择功率容量合适的天线。