通信天线的5种分类及核心参数解析

一、通信天线的5种分类方式

1.按工作性质分类

发射天线：将电信号转换为电磁波辐射至空间，如基站天线。

接收天线：将空间电磁波转换为电信号，如电视天线。

收发共用天线：集成发射与接收功能，通过环行器或极化分离器隔离信号，如卫星通信天线。

2.按方向性分类

全向天线：水平面360°均匀辐射，增益适中(7-15dBi)，适用于农村、工业园区等分散场景。

定向天线：能量聚焦于特定方向，增益高(可达24dBi以上)，波束宽度窄(如90°)，适用于点对点远距离传输(如山区基站覆盖)。

3.按用途分类

移动通信天线：包括5G Massive MIMO天线、小基站天线，支持密集城区高容量覆盖。

卫星通信天线：如抛物面天线，用于卫星电视和互联网，实现远距离高增益传输。

雷达天线：如阵列天线，用于军事目标探测与跟踪。

物联网天线：如NB-IoT天线，支持低功耗广域网设备连接。

4.按频带特性分类

窄频带天线：工作在单一频段，如传统电视天线。

宽频带天线：覆盖较宽频段，如支持4G/5G融合的天线。

超宽频带天线：适用于毫米波等高频段，如6G候选天线。

5.按结构形式分类

线天线：由金属导线构成，如偶极天线、八木天线。

面天线：利用反射面聚焦电磁波，如抛物面天线、卡塞格伦天线。

微带天线：轻薄设计，如手机中的贴片天线。

二、通信天线的核心参数

1.增益（Gain）

定义：天线在最大辐射方向上的功率密度与理想点源天线的比值(dBi)。

影响：增益越高，波束越窄，信号传播距离越远(如抛物面天线增益可达50dBi)。

设计原则：通过增加振子数量或反射板压缩波束宽度(如定向天线增益比全向天线高)。

2.方向图（Radiation Pattern）

水平方向图：描述天线在水平面的辐射强度分布，全向天线呈圆形，定向天线呈扇形。

垂直方向图：描述天线在垂直面的辐射强度分布，影响信号覆盖高度。

关键指标：主瓣宽度(半功率波束宽度)、旁瓣抑制、前后比(前向与后向辐射功率差)。

3.输入阻抗（Input Impedance）

定义：天线输入端电压与电流之比，通常为50Ω(移动通信天线标准值)。

匹配要求：输入阻抗虚部接近零，实部与馈线特性阻抗匹配，以减少反射(VSWR<1.5)。

4.电压驻波比（VSWR）

定义：传输线上电压最大值与最小值之比，反映天线与馈线的匹配程度。

影响：VSWR越大，反射越强，信号损耗越高(移动通信要求VSWR<1.5)。

5.极化方式（Polarization）

类型：线极化(垂直/水平)、圆极化(左旋/右旋)、椭圆极化。

匹配要求：发射与接收天线极化方式需一致，否则导致信号衰减(如交叉极化鉴别率)。