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天線可以接收的頻率范圍受限于什么

文章來源: 互聯(lián)網(wǎng)    錄入: mweda.com   

大家好, 
 
 
    我看了一篇關(guān)于天線的基本概念的文章,文章中多次提到對(duì)于同一根天線,頻率越高,其增益越大。那么是不是說明本身對(duì)于一根天線來講,它可以接收范圍很寬的頻率信號(hào)。我認(rèn)為窄帶天線的原因是由于天線的特征阻抗只在一個(gè)頻率點(diǎn)能夠匹配到接近50歐姆,所以在其他遠(yuǎn)離這個(gè)頻率點(diǎn)的頻率范圍,阻抗失配太大,所以看作是窄帶天線。 
 
    可不可以這樣,我不把阻抗匹配到50歐姆,例如天線在2.4GHz的時(shí)候是50歐姆的阻抗,假設(shè)在5GHz的時(shí)候阻抗是200歐姆,那么如果我把匹配阻抗也改成200歐姆,是不是意味著我可以用這根天線接收5GHz的信號(hào)了。 
 
    對(duì)了,再問一下,通常同軸電纜在50歐姆的情況下傳輸能力最大,但是如果我不用同軸電纜,直接在PCB上面通過微帶線進(jìn)行天線與芯片的連接,那么天線仍然需要匹配到50歐姆嗎? 
 
       請(qǐng)多多指教!

網(wǎng)友回復(fù):

第一個(gè)問題,天線的工作頻率是天線本身決定的,只有天線工作在我們需要的頻率,做阻抗匹配才有意義,你說的這種要是對(duì)于天線效率要求不高也無所謂,但是一般不這樣做 
對(duì)于第二個(gè)問題,天線倒是不需要匹配到50ohm,但是接同軸線的微帶應(yīng)該是50ohm傳輸線,然后再阻抗匹配到天線輸入阻抗 

網(wǎng)友回復(fù):

多謝樓上的回復(fù),我想問一下,"天線的工作頻率是天線本身決定的"是什么意思啊? 我記得天線也相當(dāng)于一個(gè)諧振子,是不是意味著天線的工作頻率就是天線的諧振頻率啊? 
 
怎么判斷天線的諧振頻率呢,一根天線應(yīng)該不止一個(gè)諧振頻率吧。 
 
謝謝!

網(wǎng)友回復(fù):

一根天線不止一個(gè)諧振頻率,但最好的諧振點(diǎn)只有一個(gè)

網(wǎng)友回復(fù):

謝謝樓上的回復(fù),我又查了一下資料,天線的發(fā)射或者接收頻率最好要與天線的諧振頻率一致,這樣天線的輻射效率才會(huì)高,但是如果天線發(fā)射或者接收的頻率與天線的諧振頻率不一致,甚至偏離比較遠(yuǎn),那么天線的輻射效率會(huì)降低多少。 
 
可不可以用數(shù)學(xué)公式來描述一下呢? 
 
還有就是在天線的基本理論中提到的,"對(duì)于一定尺寸的天線,其接收頻率越高,增益越強(qiáng)"的這種理論,是不是以"天線的接收或發(fā)射頻率與天線的諧振頻率一致"為前提的啊? 
 
還望天線專家?guī)臀医獯鹨幌拢矣X得我的概念不是特別清晰。謝謝!

網(wǎng)友回復(fù):

輻射效率和駐波相關(guān),可以用駐波大致的表征出來

網(wǎng)友回復(fù):

‘對(duì)于一定尺寸的天線,其接收頻率越高,增益越強(qiáng)’ 
 
 
這個(gè)是第一次聽說。建議你看看增益和頻率的關(guān)系 
 

網(wǎng)友回復(fù):

但是VSWR只能表示匹配的關(guān)系,當(dāng)然VSWR的大小直接決定了天線可以輻射的最大能量,但是如果在VSWR一定的情況下,天線的輻射效率好像是另一回事情了,就比如說一個(gè)50歐姆的電阻,如果只是看50歐姆的饋線匹配,那么這個(gè)VSWR是為1,可以算是非常好的匹配了,但是實(shí)際的輻射效率卻為0。 
 
所以我想請(qǐng)問一下對(duì)于同一根天線,如果接收或者發(fā)射的頻率不是天線本身的諧振頻率,意味著天線的感性電抗和容性電抗均失諧,天線的輻射效率肯定會(huì)降低,但是如何計(jì)算此時(shí)天線的輻射效率呢? 有沒有數(shù)學(xué)公式,或者一些經(jīng)驗(yàn)公式來描述天線的輻射效率與頻率的關(guān)系呢?

網(wǎng)友回復(fù):

大家好! 
 
其實(shí)我的主要目的就是想問一下關(guān)于"輻射電阻與頻率的關(guān)系"。我們現(xiàn)在不討論VSWR,并假設(shè)VSWR為1。因?yàn)閂SWR是由匹配網(wǎng)絡(luò)決定天線與饋線的匹配程度的,并不能算成是天線的一部分。 
 
我和一些學(xué)習(xí)天線的朋友交流過,天線除了可以接收諧振頻率的信號(hào),還可以接收諧振頻率的諧波處的信號(hào)。但是除了諧振頻率和諧振頻率諧波以外的頻帶呢,假設(shè)在不考慮VSWR的情況下,輻射電阻與頻率是什么關(guān)系呢? 
 
當(dāng)然,在非諧振頻率處,天線的輻射效率肯定會(huì)降低,可是會(huì)降低到什么程度呢,有沒有關(guān)于輻射電阻和頻率的關(guān)系試呢? 
 
在維基百科上面,有關(guān)于dipole和monopole的輻射電阻的表達(dá)式 
R=20*square(pi)*square(l/lambda),其中l(wèi)是天線的長度,lambda是信號(hào)的波長,這說明了,隨著頻率的升高,對(duì)于同一個(gè)dipole的天線,其輻射電阻是變大的,也就是說輻射效率要提高。 
 
如果我們把匹配網(wǎng)絡(luò)做好了,豈不是一個(gè)天線可以接收高頻段的信號(hào)嗎? 
 
望各位高手多多指教!

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