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大家好!欢迎来到射频学堂的知识专场~ 今天咱们要聊的可是通信世界的“隐形桥梁”——无线电波与天线,不管是手机刷视频、卫星导航,还是5G上网,都离不开它们的神操作!想知道你家WiFi信号为啥时好时坏?5G基站为啥能覆盖那么广?今天一次性给大家讲透,全程干货无废话,记得点赞收藏,错过可就找不到啦~ 先从无线电波说起哈!咱们看不见摸不着,但它确实在空间里“跑”得飞快——真空中速度和光速一样,每秒30万公里!它是咋来的呢?其实就是高频电流“捣鼓”出来的交变电磁场,不用依赖任何介质,在真空中也能传播,这也是卫星能和地面通信的关键~ 这里有个核心公式必须记住:波长×频率=光速,简单说就是频率越高,波长越短。比如2.4GHz的WiFi信号,波长才12.5厘米,对应的天线就特别小巧;而700MHz的低频信号,波长有42.8厘米,天线就得做得大一些啦。 再说说无线电波的“姿势”——极化!大家可以把电场方向想象成它的“运动轨迹”:有的是固定方向的线极化,比如地面基站常用的垂直极化,抗干扰超厉害;有的是转圈跑的圆极化,北斗、GPS卫星就用它,不怕信号被遮挡扭转;还有椭圆极化,其实是前两种的“通用形态”,现实中因为建筑物反射这些干扰,纯线极化或圆极化都会变成它~ 说到干扰,就不得不提多径传播!信号除了直射,还会被高楼、山体反射,导致手机收到一堆“迟到”的信号,这就是为啥城里信号总波动。不过别担心,现在5G基站用的双极化天线,靠±45°正交设计,能同时抓不同路径的信号,完美抵消干扰,是不是很神奇? 接下来进入核心——天线!它可不是普通的“杆子”,而是通信系统的“转换器”:发射时把电线里的信号变成电磁波,接收时再把电磁波变回来,而且发射和接收性能完全一样,这叫“互易性”,比如15dBi增益的天线,收发效果都相同~ 天线的“基本单元”是半波振子,总长大概是波长的一半,给它通高频电,就能高效辐射能量。咱们平时看到的基站天线,其实就是好多半波振子按规律排列的“阵列军团”,既能增强信号,又能控制覆盖方向。 这里要划重点:天线必须“匹配”!就像水管要对接好才不漏水,天线阻抗得和射频模块的50Ω匹配,不然信号会反射,能量全浪费了,还可能损坏设备~ 衡量匹配程度的指标叫电压驻波比(VSWR),工程上要求≤1.5,达到这个数值,信号反
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