下面由小编给大家科普下天线是起源发展史;

天线起源和它的工作原理

二战中屡立奇功的英国雷达天线

    大家一定都很熟悉天线的英文名称一般叫做 Antenna；其实，它的另一个名称叫 Aerials。所谓 Aerials 就是一条用来发射或接收无线电讯号的长导线。从这个名称可以看出来，实验家们在还没有把天线发扬光大之前，天线原来是什么样子。下面试着以「以古鉴今」的方式来了解天线，最主要的是希望从中可以看到天线的有趣实验与动脑筋的精神，最后要简略地介绍天线的发展历史……

一、有趣的天线发明史

  「威尔」发现了导线的妙处

  我们一路回到最早期的无线电时代。在电力未发明以前，所有的机器都以煤油供应，例如以煤油为动力的冰箱就是很好的证明。

  早期有位实验家，名叫「威尔」 (Whitfield Whire)，他发明的无线电发射机可以发出很大的火花，但讯号却无法发射出去。实际上他发明的发射机是以火花放电原理产生的无线电。但是让他最吶闷的是，试用了无数的方法，就是无法接收到这发射机所发射的讯号。后来是收到了，但讯号很弱。

  为了更进一步验证电波是否可以穿过桌面，他把发射机摆在桌子底下，为了取得讯号，接收机被吊在桌子上方的天花板上，令他感到意外的是，吊着接收机的这一条导线，竟然使接收机的效率好了许多，因此，他就把吊着的导线留在那里，从此，他就称他的接收机为「无线电接收机」 (WIRELESS SET)，他并且把这一份结果整理成一份报告，发表在美国的 QST 杂志上 (世界上最早的一份业余无线电杂志 )。

  「古浪」发现接地的好处

在这好几年之后，有一位名叫「古浪」 (Garfield Grownd) 的实验家发现到，供电给桌子上的台灯有两条导线，但是接收机的天线只有一条，为什么只有一条天线可以表现得那么好，因此他就针对这个问题继绩探讨下去。这个问题自然对他困扰不已，但是事情就是如此之巧，在后来他买了一部车子后，他发现车灯也是使用一条导线而已，当然还有另一条线是接车子的外壳。这就使他想到一个问题：若同样把发射机的其中一条导线接到一个共同的接点，是不是会比较好？所以他就用了一条金属管打入地底下，并且拉出一条线接到发射机上头，这竟然使讯号增强了许多，同样地，他也把这重要的发现发表在 QST 杂志上。他在该文中建议，每一座业余无线电台，都需要有「接地」 (GROWND)。

  「戴柏」发明双偶极天线

  天线的下一个主要突破是由「戴柏」 (Diogenes Dipole) 发明的。

有一天，当迪普 (戴柏的昵称 ) 走过一个游乐场时，发现当地的狮子会员正在玩跷跷板，他发现这些狮子会员都很快地能保持平衡，想必其中有人运力，使跷跷板在极短的时间内保持平衡。

  迪普回到家后，马上拿了一条导线接上机器外壳，另一条导线则接到发射机输出，这就成为一组新的天线。其实，此天线也就是后来大家所熟知的「双偶极」 (DIPOLE) 天线，这是为了记念戴柏，而以他的名字来命名。

  「郝柏思」发明天线的虚接地

   在 QST 杂志上读过 WhireGrownded Balanced-Lion-fed Dipole 天线专论之后，一位名叫「郝柏思」 (Count Herpoise) 的欧洲贵族，发现他的台灯不只两条线，而是三条线，因为这国家的电力系统采用 330V，这虽很自然，但是他想到，为什么北美地区使用220V 供电，也要有三条线。这也就促成他发明了「虚接地线」，这理论常时很少人知道，甚至有人对这理论不以为然。不过，今日对天线有兴趣者，必定知道，虚性接地是必须的，而这些「虚接地」通常也称做 COUNTERPOISE，用发明者的名字以资纪念。

  「崔伯」首创较短的双偶极天线

   也在 QST 上读过 WhireGrownded Balanced-Lion-fed Dipole 天线专论的「崔伯」(Von Trap)，由于他家空间不够大，无法架设双偶极天线，所以他沿着天线，每隔几英呎左右就绕几个圈，把过长的部份缠绕起来，并且在缠绕的电感上并联电容，这就是「崔伯双偶极天线」 (TRAP DlPOLE) 的诞生。

  「尼马奇」提出天线理论、发明驻波比表

   从美国 QST 杂志发行以来，有关天线的发展史中，最富传奇色彩的是「尼马奇」 (Morries Nimatch)，牠的朋友们都昵称他为 Mo。牠是第一位提出天线理论，探讨有关被馈送到长状天线的功率，有多少不会被辐射出去的物理学家。他为了彻底了解这一理论，想知道功率发射出去约有多少，被反射回来约有多少，因而发明了「驻波比表」(驻波比 SWR 的现在英文正名为Standing Wave Ratio。当时是 See What Returns 的缩写，意思是有多少功率被折返。)为了纪念此为驻波比表发明者，以前曾有人把驻波比表称做 MoNimatch。至今，有关驻波比表的制作，依然以此为基础。QST 杂志依例报导了极为成功的 Monimatched WhireGrownded Count Herpoise Balanced-Lion-fed Trap Dipole 天线。从上列一路发展下来，像极了印度教的导师精神。

  「雷顿」发现天线匹配

   后为「雷顿」 (Raoul Random)发现跷跷板上两端物体互异，但是调整距离也可以达到平衡，天线应该也可以像这样，以人工方式调整，达到平衡 (匹配 )。

  「赫兹」建立第一个天线系统

   1865年德国物理学家赫兹Hertz (1857-1894, 37岁)建立了第一个天线系统，当时的装配设备如今可描述为工作在米波波长的完整无线电系统，其中采用了终端加载的偶极子作为发射天线，并采用了谐振方环作为接受系统。

   如今天线已广泛应用于移动通信、雷达、导航、卫星、气象、车联网、物联网时代、远程互动教学、远程超声、无人机遥感巡线、无线虚益投影等领域。天线技术已具有成熟科学的许多特征，仍然是一个富有活力的技术领域。主要的发展方向是：多功能化（以一代多）、智能化（提供信息处理能力），小型化、集成化及高性能化（宽频带、高增益、低旁瓣、低交叉极化等）。

当导体上通以高频电流时，在其周围空间会产生电场 与磁场。按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区， 远区。设R为空间一点距导体的距离，在时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。

远区内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。

必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱;导线的长度 L增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

当然天线的原理要分两部分来说，一是发射天线，一是接收天线。

发射天线简单说，就是通过一根叫做“天线”的电极将天线与地之间形成的高频电场变成电磁波，从而能发射出去并传波到远方。

接收天线简单说，就是通过一根叫做“天线”的电极将空中传来的电磁波感应为电场，生成高频信号电压，送到接收机进行信号处理。

天线都有两个电极，可能一个是“天线”极，另一个是大地；也可以是两根“天线”极，这样的天线有较强的方向性。

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