天线阻抗与频率的关系解析

我们首先要清楚的是：天线阻抗是频率的函数。天线上电流和电荷的分布是和频率有直接的关系。

Part.1

偶极子

偶极子上的电流为一个正弦函数。这个正弦函数的频率一定，且是天线长度的函数。

天线输入端的阻抗为电压与电流的比值。

• 当天线的长度L=1/2λ时 (单极天线为1/4λ )，激励源上的电流最大， 此时在这个频率上天线的输入阻抗最小, 等于天线的电阻值 =实际电阻+辐射电阻｡如下图所示：

• 当天线的长度L=λ时, 激励源的电流为零, 此时, 输入阻抗为∞｡如下图所示：

最后可以得出偶极子天线的阻抗与频率的关系图

了解了天线和阻抗的频率关系，意义在哪里呢？

对于射频系统来说，射频系统中各个子模块或者子系统之间的射频信号传输需要进行阻抗匹配。因为一旦阻抗不匹配，按照传输线和信号完整性的理论，这种不匹配会导致信号发生反射，这种反射对于系统来说是有害的，一方面浪费了能量，另一方面反射回来的能量可能导致整个射频系统宕机或者频繁出错。

为了保证阻抗匹配，各个子模块或子系统的输入阻抗一般保持统一的数值，例如统一为50Ω或75Ω。