天線可以接收的頻率范圍受限于什么

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(shuō)明本身對(duì)于一根天線來(lái)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(wèn)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(guò)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(wèn)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(shuō)的這種要是對(duì)于天線效率要求不高也無(wú)所謂，但是一般不這樣做 
對(duì)于第二個(gè)問(wèn)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(wèn)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(lái)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�我覺(jué)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(lái)

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(tīng)說(shuō)。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(shuō)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(wèn)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(méi)有數(shù)學(xué)公式，或者一些經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)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(wèn)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(guò)，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(méi)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(zhǎng)度，lambda是信號(hào)的波長(zhǎng)，這說(shuō)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(shuō)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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