RF电路设计讲座（1）射频、微波天线技术探微

文章摘要： 八木－宇田寄生式数组天线另一个有趣的数组型态是使用寄生（非驱动的）双极元素，来产生一个高指向性的天线，称为「八木（Yagi）天线」，这是以其中一个创始者（八木和宇田都是日本人）的名字来命名。这种天线普遍应用于 HF、VHF和UHF通讯中，而且已经被广大地研究。以下是一个 2400 MHz八木天线的例子： 线性与圆形极化除了电波干扰和辐射能会以 1/r2 的公式减少以外，另一个电磁波特性是极化。在一个辐射的电磁波上，电场的方向和传播的方向垂直，电场可能在任何一个方向，但必垂直于z轴上的传播向量（propagation vector）。如果我们选择了一个 x 方向，并决定了必需的y方向，且y是垂

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八木－宇田寄生式数组天线

另一个有趣的数组型态是使用寄生（非驱动的）双极元素，来产生一个高指向性的天线，称为「八木（Yagi）天线」，这是以其中一个创始者（八木和宇田都是日本人）的名字来命名。这种天线普遍应用于 HF、VHF和UHF通讯中，而且已经被广大地研究。以下是一个 2400 MHz八木天线的例子：
　

线性与圆形极化

除了电波干扰和辐射能会以 1/r2 的公式减少以外，另一个电磁波特性是极化。在一个辐射的电磁波上，电场的方向和传播的方向垂直，电场可能在任何一个方向，但必垂直于z轴上的传播向量（propagation vector）。

如果我们选择了一个 x 方向，并决定了必需的y方向，且y是垂直于 x 与 z，我们可以将任意的电场极化，视为两个波在 x 和 y 方向上线性极化的线性合成。如果这两个成份波的相位同步，其「合量（resultant）」是一个在x轴上任何角度的线性极化波。

如果两个成份波的相位不同步，则合量有极化现象，当两个成份波前进时，极化是环绕着 z 轴。如果两个合成波的振幅相同，且相位差 90°，其合量是圆形极化。然而，通常它们的相位和振幅都不同，其合量是椭圆极化。圆形极化可能是右手或左手的圆形极化（右旋极化 RHCP（right-hand circularly polarized ）或左旋极化 LHCP（left-hand circularly polarized ）；拇指指向传播方向，其余四指垂直于拇指的方向旋转）。这是在物理课程中，我们都学过的。

天线通常以它们相对于地面（它们安装的位置）的极化角度来分析。由于导体或介电质表面的不同反射特性，所以，垂直极化与水平极化的传播特性是不同的。

结语

射频/微波技术和电磁学是博大精深的，其中，天线技术更可以成为工程师一辈子研究的主题。专研此领域时，除了可以欣赏理论的优美以外，还不时令人赞叹发明家的巧思和造物主的神妙。

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