天線原理

天線原理：

天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導行波，變換成在無界媒介（通常是自由空間）中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。在無線電設備中用來發射或接收電磁波的部件。

無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統，凡是利用電磁波來傳遞資訊的，都依靠天線來進行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發射天線，也可用作接收天線。同一天線作爲發射或接收的基本特性參數是相同的。這就是天線的互易定理。

天線的功用：

天線輻射的是無線電波，接收的也是無線電波，然而發射機透過饋線送入天線的並不是無線電波，接收天線也不能把無線電波直接經饋線送入接收機，其中必須經過能量轉換過程。下面我們以無線電通信設備爲例分析一下信號的傳輸過程，進而說明天線的能量轉換作用。

在發射端，發射機產生的已調製的高頻振盪電流（能量）經饋電設備輸入發射天線（饋電設備可隨頻率和形式不同，直接傳輸電流波或電磁波），發射天線將高頻電流或導波（能量）轉變爲無線電波—自由電磁波（能量）向周圍空間輻射；在接收端，無線電波（能量）透過接收天線轉變成高頻電流或導波（能量）經饋電設備傳送到接收機。從上述過程可以看出，天線不但是輻射和接收無線電波的裝置，同時也是一個能量轉換器，是電路與空間的介面器件。

當導體上通以高頻電流時，在其周圍空間會產生電場 與磁場。按電磁場在空間的分佈特性，可分爲近區，中間區， 遠區。設R爲空間一點距導體的距離，在 R ﹤﹤ λ/2π 時的區域稱近區，在該區內的電磁場與導體中電流,電壓有緊密的聯繫。在R﹥﹥λ/2π的區域稱爲遠區，在該區域內電磁場能離開導體向空間傳播，它的變化相對於導體上的電流電壓就要滯後一段時間，此時傳播出去的電磁波已不與導線上的電流、電壓有直接的聯繫了，這區域的電磁場稱爲輻射場。