天線研究的相關(guān)技術(shù) - 手機等移動終端產(chǎn)品的電視接收天線設(shè)計

相對于波長在電氣特性上非常小的天線而言，輻射電阻會變得非常低，要達到諧振的Q值將很高，因此要獲得的可用頻寬比例會非常窄。在很多情況下，天線必須比半波長偶極天線（doublet）小很多，除了必須直接連結(jié)接收器端子外，甚至需要安裝成隱藏內(nèi)建式天線，由于其本身的條件上將無法諧振，此為近場天線（接收器本身電場／幅射場）等于磁場（感應(yīng)場區(qū)域范圍內(nèi)工作的天線）的首要問題。

其他技術(shù)涵蓋了接收機靈敏性、多重訊號過載、相位雜訊、選擇性和多工徑干擾等等。而且還需要克服移動接收時的多重反射與都普勒效應(yīng)，天線還必須小于5公分或內(nèi)建天線。

在低頻電路中，電磁波的波長與其所使用的電路元件的尺寸相比，是一過非常微小的量，故可將元件或電路視為集中于一點，因此一般稱之為集總元件或電路（Lumped components or circuits），所以可以直接使用克希荷夫電流和電壓定律進行電路分析工作。但在微波電路中，因微波的波長很短，故必須將元件視為散布元件（distributed components）來處理，因為此類元件所有元件參數(shù)，如其等效的R、L、C、G電路參數(shù)，在元件內(nèi)部的位置不同而會有不同的數(shù)值。一般必需將之當作四維（三維空間加一維時間）電磁場的問題來探討，才能得到完整的分析。

但是求解電磁場問題是一件極困難且費時的理論計算工作，即使是一個很簡單且極具對稱性的微波結(jié)構(gòu)，目前快速的超級電腦也須經(jīng)過相當長的計算時間，才能得到精確的結(jié)果。若微波結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些的電磁場問題，幾乎不可能得到正確的解，只能得到近似解。

在低頻集總電路中連接各元件間導(dǎo)線，不需要顧慮導(dǎo)線的長短，及其是否具有任何R、L、C、G效應(yīng)，甚至不必理會導(dǎo)線和元件之間是否阻抗匹配（impedence matching）等等問題，僅需將其視為一個沒有任何作用，沒有任何信號衰減的短路電路連結(jié)點（lossless connecting node）。但是在射頻及微波電路中，導(dǎo)線本身會因來自材料和結(jié)構(gòu)所造成的電阻、電感、電容、和電導(dǎo)等效應(yīng)存在，且這些參數(shù)是工作頻率的函數(shù)。所以在進行電路分析時，不能將之僅視為一個無損耗的節(jié)點，而必需將之視為一個含有與頻率相關(guān)等效電路參數(shù)的元件。此外，其連接導(dǎo)線的長短和粗細不僅影導(dǎo)線本身的特性阻抗（characteristic impedance）值，也會影響與其相連結(jié)的元件間阻抗匹配的與否問題。

集膚效應(yīng)：使用的材料的頻散效應(yīng)與等效電阻隨頻率變化有關(guān)，所產(chǎn)生的金屬表層效應(yīng)（skin effect）也會影響電波的通道衰減。

絕緣材料會感應(yīng)出并聯(lián)式的寄生電容效應(yīng)（shunt parasitic capacitance），此種電容性電抗值（容抗XC＝1/ωC）會隨著頻率增加而變小。連接的引線（Connecting leads）會感應(yīng)出串聯(lián)式電感效應(yīng)（Series inductance），此種電感性電抗（感抗XL＝ωL），會隨著頻率增加而變大。這兩項感應(yīng)效應(yīng)，均會改變原有的等效阻抗值（Equivalent impedance）。因此在元件的布置必須經(jīng)過特別的設(shè)計和處理，以減少不必要的寄生電抗。

抗雨衰能力，即電磁波傳播行徑受空氣中水氣、氧分子、雨雪、云霧、冰刨等不同的大氣分子，會有不同程度的吸收作用，這些吸收作用會衰減電磁波在大氣中傳送的能量，因此在接收端的設(shè)計要能夠由周圍電場感應(yīng)出所需要的電磁波能量，以減低氣候因素的影響（通常頻率高影響就愈明顯）。

抗干擾的特性（本體干擾與外在干擾）

本體干擾源于接收器本身，也就是一般所量測的EMC、EMI等參數(shù)。而外在干擾則源于大自然與其它人為制造出來的雜訊源，如太陽風暴到馬達運轉(zhuǎn)，及附近的電波發(fā)射站等，并且這兩種干擾也會彼此互動，極容易觸發(fā)產(chǎn)生更強的輻射干擾效應(yīng)（過載），甚至使接收器工作停擺。

空場效應(yīng)（場型中凹陷下去，輻射功率極小之處），當反射波由反射面向上輻射時相位反轉(zhuǎn)，到達天線與直接輻射波互相抵銷，造成能量衰減，而反轉(zhuǎn)相位會依反射面性質(zhì)而有不同的空場效應(yīng)，而天線的高度位置，也會如天線場型波瓣因不同長度而有分裂的空場出現(xiàn)，所以天線的高度尺寸也要避免其輻射場正好落在空場內(nèi)。元件長度對于信號的延遲效應(yīng)，雖然振幅不變，但會產(chǎn)生相位偏移。

由于UHF為超高頻范圍0.3～3GHZ，電波傳播路徑以直線傳輸最為理想，但傳輸距離受限，如要擴大電波涵蓋區(qū)域（頻率愈高，距離愈短），則必須建立許多中繼站來填補電波死角區(qū)域。由于手機上的行動電視接收受微小天線限制，因此更需要增大發(fā)射功率，或者在網(wǎng)路內(nèi)裝設(shè)更多中繼器。

結(jié)論

可攜式行動接收天線是各種可攜式產(chǎn)品在接收電視訊號最為重要的先進技術(shù)，若沒有這種技術(shù)，所有可攜式產(chǎn)品接收電視訊號只會是一種未實現(xiàn)的理想產(chǎn)品，而最先擁有這種技術(shù)的廠商也將擁有市場的無限商機。