天線長度是如何計算的?
01-15
據說天線的長度理論上是1/4波長或者1/2波長,可以使效率最大化。
假如我要製作2.4GHz的天線,計算得出2.4GHz的頻率,波長為12.49 cm左右。但是不管怎麼樣,天線都會跟電路板連接的,這樣的話,與天線相連接的導線,不是也可以當作天線的延伸嗎?
請問天線的長度應該怎麼計算呢?
題主的問題可以抽象為傳輸線為什麼不輻射。
題主提到的導線,在微波領域習慣稱為傳輸線。傳輸線的目的是導行電磁波,即在可控無限長邊界條件(各種電路設計)下確定路徑地傳輸電磁能量。天線的目的在於輻射電磁波,即在開放空間中設計有限大小天線形狀將電磁能量轉換到空間中。
理想傳輸線是不對外輻射能量的,所以不能算到天線之中。以常見的微帶傳輸線為例,其寬度遠小于波長,兩側等效磁流方向相反,在遠場相互抵消。而微帶貼片天線的寬度是半波長。兩者的設計是截然不同的@J.Law 答得很到位了,我從Kraus的 Antennas For All Applications (3rd Ed) 裡面截幾個圖,做一下補充說明。
你的演算法是理論正確的,但是這裡有問題,那就是你的演算法是用於長線天線,直立天線或者偶極等的基礎理論,對於WIFI天線是不足夠的,因為wifi天線上涉及加感等問題,而且涉及天線結構問題,而導線與天線之間的關係就涉及阻抗問題了,導線(饋線)要保證阻抗的適當
天線饋線要按傳輸線設計。WiFi系統一般使用50Ohm特徵阻抗。晶元端匹配良好的話天線介面阻抗與饋線長度無關(忽略饋線插入損耗)。
通俗點說饋線是屏蔽線,不輻射電磁波,所以不算到天線長度中。
天線的長度就是c/f * 1/2或者1/4。電路板的電線一般是50歐姆 和天線只需要介面處電阻(input impedance)50歐姆完全不同 而且天線其實就是從正極到負極的電場 這個pcb電路板上的線無法完成迴路(不過也有pcb antenna)這個涉及的方面比較多 希望有幫助
我估計LZ想說微帶線吧,印刷電路板上走的信號線相當於饋線(和背面或者是中間層形成,也就是硬生生的在PCB上畫出來了一條饋線)故不算在天線長度內
天線的長度不能直接由波長來算,天線的尺寸不僅取決於發射頻率,還取決於天線本身的電長度,而電長度跟天線的類型、形狀、周邊介質等等因素有關。電路板上的導線一般採用傳輸線,波在傳輸線上以傳導為主,通過天線輻射到空間。
推薦閱讀: