天線為什么可以接收信號

天線不僅可以發(fā)射信號，還可以接收信號，根據(jù)惠更斯對稱原理，收和發(fā)的性能一模一樣。大家平時(shí)關(guān)心的主要有兩個(gè)指標(biāo)，第一個(gè)是增益，第二個(gè)是覆蓋范圍，作為發(fā)時(shí)性能是什么樣子，收也一樣。增益和覆蓋范圍相輔相成，又有區(qū)別，一般會認(rèn)為增益大，那么覆蓋范圍就大，這只能是對全向天線；對于定向天線，波束非常窄，覆蓋范圍越小，增益越高。也就是用同有異。

解決了天線收發(fā)性能問題，現(xiàn)在來分析天線為何可以收發(fā)信號，因?yàn)槭瞻l(fā)性能一致，我們就拿發(fā)射來分析。

天線，作為一種設(shè)備，本質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波，沿著空間傳播出去。但是不是傳輸高頻電流的導(dǎo)線就是天線呢？這就要分析天線輻射的機(jī)理。

圖一

上圖為雙導(dǎo)線沿途的高頻電流分布電壓電流成正弦余弦，相位差90度，每隔半個(gè)周期電壓電流反向。大家注意藍(lán)色和紅色剪頭的指向。 我們大家都知道，奧斯特定律，通電導(dǎo)體周圍會有磁場，那么這兩根導(dǎo)線周圍分別都會有磁場產(chǎn)生，為何沒有輻射呢？其實(shí)輻射是存在的，只是因?yàn)閮筛鶎?dǎo)線的距離太近，又因?yàn)閷?dǎo)線上電流反向，所以在周圍產(chǎn)生的磁場方向也是相反的，會互相抵消。我們繼續(xù)往下分析。

圖二

圖二為雙導(dǎo)線向天線過度的中間狀態(tài)，注意藍(lán)色和紅色剪頭的方向。

從上圖的過度階段我們可以看出紅藍(lán)表示的剪頭方向慢慢開始出現(xiàn)一定的夾角。如果把這兩個(gè)箭頭作為一個(gè)矢量，同時(shí)做一下矢量向分解，如下圖：

圖三

從圖三發(fā)現(xiàn)，水平分量(橙色)的方向是相反的，產(chǎn)生的磁場會抵消，而垂直分量（綠色）是同向的，那么他們兩個(gè)的磁場就會在空間中疊加，形成輻射。但輻射并不是最強(qiáng)。下期繼續(xù)進(jìn)行更深入的分析。