天线是什么原理呢

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。

当导体上通以高频电流时，在其周围空间会产生电场 与磁场。按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区， 远区。设R为空间一点距导体的距离，在时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。在的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。

必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

发射天线正是利用辐射场的这种性质，使传送的信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。如何使导体成为一个有效辐射体导系统呢？这里我们先分析一下传输线上的情况，在平行双线的传输线上为了使只有能量的传输而没有辐射，必须保证两线结构对称，线上对应点电流大小和方向相反，且两线间的距离《π。要使电磁场能有效地辐射出去，就必须破坏传输线的这种对称性，如采用把二导体成一定的角度分开，或是将其中一边去掉等方法，都能使导体对称性破坏而产生辐射。

如图TX，图中将开路传输或距离终端π/4处的导体成直状分开，此时终端导体上的电流已不是反相而是同相了，从而使该段导体在空间点的辐射场同相迭加，构成一个有效的辐射系统。这就是最简单，最基本的单元天线，称为半波对称振子天线，其特性阻抗为75Ω。电磁波从发射天线辐射出来以后，向四面传播出去，若电磁波传播的方向上放一对称振子，则在电磁波的作用下，天线振子上就会产生感应电动势。如此时天线与接收设备相连，则在接收设备输入端就会产生高频电流。这样天线就起着接收作用并将电磁波转化为高频电流，也就是说此时天线起着接收天线的作用，接收效果的好坏除了电波的强弱外还取决于天线的方向性和半边对称振子与接收设备的匹配

天线
，是
电波
的
换能器
件，用以发射和接收电波。它的工作有点像
音响
里的
扬声器
和话筒，它把在
电路
里流动的
高频电流
通过
电磁感应
转换成
高频电磁波
向外
辐射，高频电流流过任何
导体
时，导体
内部
的电子
随着高频电流振动，在导体
外面
空间
会感应激发
电磁波
。天线也把
在空间
的电磁波通过感应转换成高频电流，因此，可以说天线是收发互逆的。任何天线在接收时的所有
特性
及
参数
都可以由该天线在发射状态时的已知特性及参数决定，反之亦然。简单地说，若一条天线的接收效果好，则该天线的发射效果也好。
电子和
磁子
振动产生
交变电场
或
磁场
，交变的
电场
或磁场互相转换，形成电磁波以
光速
向外辐射。
理论
上使电子和磁子作高频振动均能产生同样的电磁波，但由于电路里本身就是流动着高频电流，因此我们常用的是电天线——即使电子作高频振动来产生电磁波。为了使天线的辐射提高，必须使流过天线导体的高频电流尽量的强，我们知道当电路处于
谐振
状态时，电路上的
电流
最大，因此，若使天线处于谐振状态，则天线的辐射最强。由
传输线理论
可知，当导体
长度
为1/4
波长
的
整数
倍时
，该导体在该波长的
频率
上呈谐振特性，导体长度为1/4波长为
串联谐振
特性，导体长度为1/2波长为
并联谐振
特性。由于1/2波长的
振子
比1/4波长的振子长，所以1/2波长振子的辐射比1/4波长振子强，但振子超过1/2波长虽然辐射继续加强，但由于超过1/2波长的部分的辐射是反
相位
而对辐射有抵消的作用，因此总的辐射效果反而被打折扣，所以，通常的天线都采用1/4波长或1/2波长的振子
长度单位
，这种由两根长度相同的导体构成的天线就叫
偶极天线
。这是最简单、最基本的天线，其他的天线都可以等效成偶极天线的变形和叠加。
电波在
真空
中传播的速度是约每秒30万公里的光速，但在不同的
介质
中有不同的传播速度，波长也不同，因而，在不同的介质中，天线的振子长度可以缩小，例如在空气中的缩短
系数
是0.98。有的介质的缩短系数很大，可以使天线大大缩小，但通常介质的电波损耗比真空和空气大，天线的
效率
并不高。同样的天线，
工作频率
越低，波长越长，则天线的振子也越长，天线也显得越庞大。
电磁波在传播时其电场或磁场的
方向
是有固定的
规律
的，我们叫电波的极化，是以电场分量的方向命名。电波的电场和
地面
垂直，称为垂直极化波；电波的电场与地面平行，称为水平极化波。电波的极化是由
发射天线
决定的，因此天线按其辐射电波的极化分为水平极化和垂直极化天线，根据天线收发互逆，接收时天线也必须采用与发射同种极化的天线才能有最好的接收效果。

发射天线就是通过一根叫做“天线”的电极将天线与地之间形成的高频电场变成电磁波，从而能发射出去并传波到远方。
接收天线就是通过一根叫做“天线”的电极将空中传来的电磁波感应为电场，生成高频信号电压，送到接收机进行信号处理。
天线都有两个电极，可能一个是“天线”极，另一个是大地；也可以是两根“天线”极，这样的天线有较强的方向性。

硬件设计-射频电路设计基础-终端天线技术，总共有28课时，本节是第3课时，天线辐射原理一，主讲潘凡旭老师，潘凡旭EDA365射频论坛特邀版主，原国内知名企业射频电路设计专家，通过学习本课程，你将获得的技能：掌握天线的基本知识，并可以独立完成简单移动终端PCB天线匹配设计； 掌握天线测试的基本知识，可以对天线报告进行准确的解读。

天线原理细究起来很复杂