第一讲（GSM等）天线基本原理

天线基本原理 本资源摘要信息旨在介绍天线基本原理，包括天线的概念、天线问题的实质、天线结构的概念理解、电磁场基本方程、边界条件、电流连续性方程、本构方程等知识点。 一、天线的概念 天线是指在无线电通信设备中，负责将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号的装置。天线的作用就是将电磁能量从空间辐射出去或从空间接收电磁能量。 二、天线问题的实质 天线问题的实质是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此，天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 三、天线结构的概念理解 可以采用不同的模型来理解天线结构，例如开放的电容、开放的传输线、TMmn型波导等模型。每种模型都可以用于描述天线的不同方面，但它们都基于电磁场理论。 四、电磁场基本方程 电磁场基本方程是指麦克斯韦方程，它描述了电磁场的变化规律。麦克斯韦方程的物理含义是变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，这是电磁波可以脱离辐射体在空间存在的物理基础。 五、边界条件 边界条件是指在媒质分界面处电磁场的变化规律。电磁场边界条件是指媒质分界面处磁场切向不连续、媒质分界面处切向电场连续、媒质分界面处法向磁感应强度连续、媒质分界面处法向电位移矢量不连续等。 六、电流连续性方程 电流连续性方程是根据电荷守恒定律所得的方程，描述了电流和电荷的关系。该方程反映了流入一个封闭面积和流出该封闭面积的电流之间的差异，都是由于该面积内包含的电荷在“兴风作浪”。 七、本构方程 本构方程是指在特定的媒质中电场强度和电位移矢量、磁场强度和磁感应强度、电流和电场之间的关系。这些方程反映了媒质的特性对电磁场的影响。 天线基本原理是研究天线所产生的空间电磁场分布的基础理论。该理论包括天线的概念、天线问题的实质、天线结构的概念理解、电磁场基本方程、边界条件、电流连续性方程、本构方程等知识点。