硬功馆网络公开课:无线------天线极化

硬功馆2021-06-08 13:58:28

一个星期没有上课,老师还是很想念同学们滴~

老规矩,

上课先打卡,

滴~

迟到的全都去后面罚站。


明天就是三八妇女节啦,所以和我们这些理工男一点关系都没有。


开始上课,准备好做笔记,这节课很重要,都是考试要考的内容。(老师敲黑板,自行脑补)

 


今天上课的老师是牛老师,

你可以叫他牛吃草,

很简单,

很随意,

也可以叫射频居士。


他有13年射频硬件开发经验,曾就职于华为、中兴等知名通信企业。具有大、小天线,RFID、手持终端、直放站、基站、微波传输设备射频硬件系统开发经验,拥有多项发明专利。

(好了差不多了,掌声可以停一停了,正式上课了)

 

无线------天线极化

 前言


每个人都会经过这个阶段,见到一座山,就想知道山后面是什么。我很想告诉他,可能翻过山后面,你会发现没什么特别。回望之下,可能会觉得这一边更好。

 

最近几年,各种无线设备铺天盖地,我们今天先从天线来说起吧。   

一 基本概念

 无线电波是一种能量传输形式,在传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向,符合右手准则。

 

 

无线电波和光波一样,它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用C=300000公里/秒表示。在媒质中的传播速度为:Vε`=C/√ε,式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的相对介电常数与真空的相对介电常数很接近,略大于1。

因此,无线电波在空气中的传播速度略小于光速,通常我们就认为它等于光速。

无线电波有点象一个池塘上的波纹,在传播时波会减弱

 


无线电波的波长、频率和传播速度的关系

可用式 λ=V/f 表示。

 

式中,V为速度,单位为米/秒;f 为频率,单位为赫芝;λ为波长,单位为米。

由上述关系式不难看出,同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时,速度是不同的,因此波长也不一样。

我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介电常数ε约为2.1,因此,Vε≈C/1.44 ,λε≈λ/1.44 。

 


二   极化

    无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律而变化的,这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面,我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行,则称它为水平极化波。

 


天线的极化

    天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向

 

 


·两个天线为一个整体

·两个独立的波

 


圆极化波

    如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的,就叫做椭圆极化波。旋转过程中,如果电场的幅度,即大小保持不变,我们就叫它为圆极化波。向传播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋圆极化波,反时针方向旋转的叫做左旋圆极化波。

    垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收;水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收;

    右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收;而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,在接收过程中通常都要产生极化损失,例如:当用圆极化天线接收任一线极化波,或用线极化天线接收任一圆极化波时,都要产生3分贝的极化损失,即只能接收到来波的一半能量; 

 

极化损失

    当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,在接收过程中通常都要产生极化损失,例如:当用圆极化天线接收任一线极化波,或用线极化天线接收任一圆极化波时,都要产生3分贝的极化损失,即只能接收到来波的一半能量; 

    当接收天线的极化方向(例如水平或右旋圆极化)与来波的极化方向(相应为垂直或左旋圆极化)完全正交时,接收天线也就完全接收不到来波的能量,这时称来波与接收天线极化是隔离的。  


(极化)隔离

    隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例

 

 

好,今天先说这么多吧。

考虑到明天是妇女节,预祝天下所有的姐姐们节日快乐,理工男都要回家陪老婆,我们就不要求大家学习啦,自习就好,下周的课程不见不散哦~

下课!