无线通信是以波的形式进行的。因此,了解与波相关的概念和特性可以更好的帮助我们对天线理论的学习。下面的咱们聊聊这几个概念,可能都比较基础,就当温故而知新吧!
标准定义:波在特定时间段内的重复速率称为频率,常用 f 表示,单位是赫兹,英文为 Hz 。
简单地说,频率是指事件发生频率的过程。周期波在每 T 秒(时间段)后重复出现。周期波的频率为时间周期 T 的倒数。
它的数学表达式如下:
如下图所示,表示正弦波的一个半周期。
这个波每 2t 时间重复一次,时间单位为ms,那么T=2t ms,频率f=1/2T KHz。
其定义为“两个连续的最大点(波峰)或两个连续的最小点(波谷)之间的距离,称为波长,一般用”λ“表示,单位可以是m,μm,nm等。
如下图所示较直观的展现啥是波长。
也可以从图中看出,频率越高,波长越小,反之亦然。咱们在高中物理也学过,波长与频率的关系:
其中 c 是光速:3x108 m/s。
它指的是在电路的两个部分之间实现最佳的功率传输,单位是欧姆。
具体来说,阻抗匹配涉及到调整一个电路元件(如一个天线)的阻抗,使之与另一个电路元件(如一个信号源)的阻抗相匹配,从而减少功率的反射和提高功率的传输效率。
在天线场景里,天线、传输线和电路的阻抗应匹配,可以使天线和接收器或发射器之间进行最大功率的传输。
定义:驻波中最大电压与最小电压之比称为电压驻波比,Voltage Standing Wave Ratio,简称VSWR。
它有如下指导意义:
即为特定通信指定的波长频率带称为带宽。也就是说信号在发送或接收时,是在一定频率范围内完成的。这个特定的频率范围被分配给一个特定的信号,这样其他信号就不会干扰它的传输。
数学上,如果用𝑓ℎ 表示高频截止频率,𝑓𝑙 表示低频截止频率,那么绝对带宽 𝐵 可以表示为:
B=fh−fl
这里又衍生出另一个概念:带宽百分比。
它的定义是绝对带宽与该带宽的中心频率之比。为了计算带宽百分比,先引入谐振频率的概念,指的是频带内信号强度最大的特定频,也被称为频段的中心频率 :fC
计算带宽百分比是为了了解组件或系统可以处理多少频率变化。它的数学表达式如下:
好了,今天先聊到这里,感谢阅读!