什么是天线？一文全看懂
本文来自电子万花筒
看完本篇关于天线的介绍，你将会了解：
揭开天线的面纱
众所周知，天线是基站和手机发射信号用的。
天线这个词的英文是Antenna，原意为触须的意思。触须就是昆虫头顶上的两根长长的细丝，可别小瞧这样不起眼的玩意儿，昆虫正是由这些触角发送的各种化学信号来传递各种社交信息的。
与此类似，在人类世界里，无线通信也是通过天线来传递信息的，只不过传递的是承载着有用信息的电磁波。下图就是手机和基站之间相互通信的一个示例。
这种天线叫做定向天线，顾名思义，就是信号发射是有方向的。如果它正面对着你，那信号刚刚的；如果站在了它的背后，那对不起，不在服务区！
目前，绝大部分的基站上都用的是定向天线，一般需要三幅天线来完成360度覆盖。要揭开这货神秘的面纱，就要拆开来看看内部到底装了些什么东西。
电磁场在这样的周期性变换中，电磁波就辐射出来，向空间传播。详情见文章：“电磁波看不见摸不着，这个年轻人的奇思妙想改变了世界”。
那么，天线是怎样把这些电磁波发送出去的呢？看完下图就明白了。
上面这种产生电磁波的这两根导线就叫做“振子”。一般情况下，振子的大小在半个波长的时候效果最好，所以也经常被称作“半波振子”。
有了振子，电磁波就可以源源不断地往外发射了。如下图所示。
真实的振子长下图这样。
半波振子把电磁波源源不断地向空间传播，但信号强度在空间上的分布却并不均匀，像是轮胎一样的环形。水平方向信号强，但垂直方向很弱。
因此，在电磁波能量的发射上，尽管半波振子的垂直方向的能量已经比较弱了，但还需要进一步地增强水平方向，把垂直方向再削弱一些。
另外，主瓣和下旁瓣之间有一些空洞，也称为下部零陷，导致离天线较近的地方信号不好，在设计天线的时候要尽量减少这些空洞，称作“零点填充”。
与天线坦诚相见
近年来，由于对无线通信的更高速率和更大容量的需求不断提高，全球范围内开始研究可实现100Gbps或更高传输速率的B5G / 6G移动通信技术。太赫兹无线电有望成为超高速无线通信系统的候选者，因为其具有比在5G中使用的毫米波频段更宽的频带。
远端射频模块（RRU）包含收发信机（TRX）、功放、射频（RF）算法、滤波器、天线五大专有关键技术方向。其中TRX主要聚焦高集成、低功耗、大带宽技术；功放及算法主要聚焦高效率低成本技术；滤波器主要聚焦小型化、轻量化技术；天线主要聚焦于天面简化、5G低频大规模多输入多输出（MIMO）、5G高频技术。本文同时详细说明了近十年来这些技术的发展趋势及创新。
当谈到现实世界中的实际天线时，有很多知识都是经验性的。众所周知，这个领域有很多理论——有解释点电荷辐射方式的（麦克斯韦方程），有解释匹配需求的（微波理论），还有解释偶极子天线辐射方式的——但这些定律基本上都无法解决天线设计的实际问题。本文将从物理层面对无线电子设备如何工作分享一些直观认知，希望帮助读者更广泛地了解天线设计和匹配网络，并强调最佳实践的价值以及来之不易的学问。
天线复用器可解决5G手机及其他设备制造商面临的一个关键问题：在分配给天线空间越来越小的情况下，如何适应急剧增加的射频复杂性。 通过利用天线复用器，制造商能够使用更少的天线满足新5G频段、4x4 MIMO和其他新要求，同时不会对现有外形尺寸或功能产生影响。
近日，因涉诉专利被国家知识产权局裁定全部无效，上海知识产权法院裁定驳回西班牙公司Fractus对国内手机厂商OPPO发起的全部诉讼。继荷兰法院判定小米手机不侵犯Fractus的天线专利之后，Fractus针对国内手机厂商的激进攻击策略在中国遭遇惨败。
