在這個科技飛速發展、日新月異的時代，我們已然置身于一個被無線信號全方位籠罩的世界。無論是時刻陪伴在我們身邊的手機，還是為我們帶來豐富視聽體驗的電視，亦或是讓我們隨時隨地暢享網絡資源的無線網絡，這些在日常生活中看似稀松平常的設備，之所以能夠實現高效、順暢的無線通信，背后都離不開一個起著決定性作用的關鍵組件——天線。
或許你會心生疑問，天線究竟是什么呢？它又是憑借怎樣的原理和機制來運作的呢？
▏什么是天線？
我們都知道，生活中形形色色的無線電設備，是通過無線電波來傳遞信息的。而天線，正是用來進行無線電波的輻射和接收的裝置。它就像是我們與無線世界之間的橋梁，將電信號轉化為電磁波，或者將電磁波轉化為電信號。沒有天線，無線通信將無從談起。
天線通過其特定的形狀和尺寸，能夠選擇性地接收或發射特定頻率的電磁波。這就像是一把鑰匙，只有與鎖孔相匹配的鑰匙才能打開鎖一樣。天線的形狀、大小、材質等因素都會影響其性能，從而影響整個無線通信系統的效率和質量。
此外，天線的設計也是一門深奧的學問。不同的應用場景需要不同類型和性能的天線。例如，在移動通信中，為了覆蓋更廣泛的區域，需要采用具有高增益和寬波束的天線；而在衛星通信中，由于傳輸距離遠，信號衰減大，因此需要采用具有高效率和低損耗的天線。
1、電磁波
電磁波是一種能量傳輸形式，在傳播過程中，電場和磁場總是相互垂直的，同時電場和磁場又垂直于傳播方向。而天線是輻射或接收電磁波的能量轉換部件。
2、天線在通信系統中的位置
發射端概述：發射機內部的高頻電流被轉化為強大的電磁波，這振蕩的源動力即是電磁波的誕生之處。無線電發射機輸出的射頻信號功率，借助饋線（類似于電纜）被輸送至天線。此后，天線以電磁波的形式將信號輻射至空氣中，完成了信號的發送。這個過程的核心組件就是發射天線。
接收端詳解：當電磁波在空間中傳播至接收地點時，接收天線將其捕獲。這一過程僅接收極小一部分的功率，但卻是信息傳遞的關鍵一步。捕獲的電磁能量通過饋線被傳輸至無線電接收機，并轉化為高頻電流。這便是接收天線的功能體現。
天線特性：天線具有收發互易性，意味著同一副天線既可以用于發射也可以用于接收。無論作為發射或接收，其基本特性參數都是相同的，這就是天線的互易原理。
實際應用舉例：在雷達系統中，雙工器技術被用于實現發射與接收的同一化；在GSM手機中，通過開關技術實現同一副天線的切換使用；而在現代移動通信中，這種天線技術更是不可或缺。
▏天線輻射的基本原理
天線將傳輸線上傳輸的導行波巧妙地轉化為自由空間中傳播的電磁波。當終端開路的平行雙導線上流經交變電流時，會激發出交變的電磁場。當雙導線緊密靠近時，由于電流方向相反，它們產生的感應電動勢幾乎相互抵消，使得電磁場被束縛在導線附近，難以向外擴散。
然而，當雙導線的夾角逐漸增大，導線上的部分電流開始流向同一方向，這增強了感應電動勢的強度，從而提高了電磁場的輻射能力。當夾角完全張開時，導線上的電流方向一致，形成強大的電磁場輻射能力，電磁波得以向四周空間傳播。
通常，這種能夠產生顯著輻射效果的直導線被稱為振子。特別地，當上下導線長度相等時，形成了對稱振子。其中，每臂長度為四分之一波長的對稱振子被稱為半波對稱振子，它在無線傳輸中發揮著重要作用。
▏天線分類
天線根據不同的分類標準有著多樣的分類方式。首先，按照工作性質，天線可以分為發射型、接收型以及收發共用型。其次，按照工作用途，天線包括通信、廣播、電視、雷達、導航以及測向等多種類型。
在天線特性的分類上，方向性是一個重要的因素。定向天線和全向天線是兩種主要的方向性天線。此外，極化特性也是天線分類的重要依據，線極化天線、圓極化天線和橢圓極化天線是其中的主要類型。線極化天線又可以細分為垂直極化、水平極化以及正交雙極化等多種形式。
根據頻帶特性，天線可以被分為窄帶天線、寬帶天線以及超寬帶天線等類型。此外，根據電流在天線上的分布情況，可以將天線分為駐波天線和行波天線。在波段使用方面，長波、超長波、中波、短波、超短波以及微波等不同波段的天線都有其特定的應用場景。同時，天線的結構外形也可以作為分類依據，線狀天線和面狀天線是其中的代表。
另外，根據使用場景的不同，有基地臺天線和移動臺天線之分。移動臺天線又可進一步細分為車載、機載、星載、艦載等多種類型。在安裝位置上，天線有外置和內置之分，其中內置天線的技術包括FPC/PCB/彈簧/陶瓷/五金彈片/激光直接成型技術等。
天線是無線通信系統中的關鍵組件，通過輻射和接收電磁波實現設備之間的信號傳輸。根據不同的應用場景和需求，天線的類型和設計可以大相徑庭。無論是發射還是接收，天線的互易性原理使得同一副天線能夠在不同的通信系統中發揮作用。在實際應用中，天線的設計涉及多個參數，如方向性、極化方式、頻帶寬度和結構形態等，影響著無線通信的效率和質量。隨著科技的發展，天線技術也在不斷創新和進步，為各種無線通信應用提供了越來越高效的解決方案。
免責聲明：本文采摘自網絡，本文僅代表作者個人觀點，不代表金航標及行業觀點，只為轉載與分享，支持保護知識產權，轉載請注明原出處及作者，如有侵權請聯系我們刪除。
