What is antenna？

An antenna is defined by Webster’s Dictionary as “a usually metallic device (as a rod or wire) for radiation or receiving radio waves.” The IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas (IEEE Std 145-1983)* defines the antenna or aerial as “a means for rediation or receiving radio waves.” In other words the antenna is the transitional structure between free-space and a guiding device, as show in Figure. The guiding device or transmission line may take form of a coaxial line or a hollow pipe (waveguide), and it is used to transport electromagnetic energy from the transmitting a transmitting antenna and in the latter a receiving antenna.

总结：

• 天线是向空间辐射或是接收电磁波的器件
• 天线是一种导行波与自由空间波之间的转换器件（或称为换能器）
• 天线是电路与空间的界面器件
• 天线的作用是在于辐射和接收无线电波，然而能够辐射或者接收电磁波的东西不一定都能用作天线，因为效率可能很低。要有效地辐射或者接收电磁波，天线在结构和形式上应该满足一定地要求。

几款天线示例：

一、天线的基本类型

• 线天线
• 口径天线
• 微带天线
• 阵列天线
• 反射面天线
• 透镜天线
• ……

1 线天线（Wire Antenna）

2 口径天线（Aperture Antenna）

3 微带天线（Microstrip Antenna）

4 阵列天线（Array Antenna）

5 反射面天线（Reflector Antenna）

6 透镜天线（Lens Antenna）

二、天线的分类

天线的形式有很多，可按照不同情况分类：

• 按照工作性质分：发射天线、接收天线、收发共用天线等；
• 按照用途分：通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线、导航天线、测向天线等；
• 按照外形分：线状天线、面状天线（如喇叭天线、抛物面天线）等；
• 按照极化方式分：线极化天线（线极化又可以分为垂直极化、水平极化和±45°极化等）、圆极化天线（圆极化又可以分为左旋圆极化和右旋圆极化）、椭圆极化等；
• 按方向性分类：全向天线、定向天线等；
• 按频带特性分类：窄带天线、宽带天线和超宽带天线等；
• 按工作波段分类：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等；
• 按天线上电流分布分类：行波天线、驻波天线；
• 按载体分类：车载天线、机载天线、星载天线、弹载天线等；
• 此外，还有各种阵列天线以及一些新型天线，如微带天线、智能天线、有源天线等。

三、天线的发展史

• 1925年以后，中、短波无线电广播和通信开始实际应用，各种中、 短波天线得到迅速发展。
• 1940年前后，有关长、中、短波线状天线的理论基本成熟，主要的天线形式一直沿用至今。
• 第二次世界大战中，雷达的应用促进了微波天线特别是反射面天线的发展。
• 1950年以后，数以千计的通信卫星正负载着天线运行于近地轨道、中高度地球轨道和对地静止轨道。手持的全球定位卫星接收机能够为任何地面或空中的用户不分昼夜晴雨地提供经度、纬度和高度的信息，其精确度达到厘米级。

天线界的著名人物：

四、天线理论的发展

随着天线应用的发展，天线理论也在不断地发展。

• 早期对线天线的计算方法是先根据传输线理论假设天线上的电流分布，然后由矢量位求其辐射场，由坡印廷矢量在空间积分求其辐射功率，从而求出辐射电阻。
• 20世纪30年代中期开始，为了较精确地求出天线上的电流分布及输入阻抗，很多人从边值问题的角度来研究典型的对称振子天线，提出用积分方程法来求解天线上的电流分布。
• 20世纪30年代以后，随着喇叭和抛物面天线的应用，发展了分析口径天线的各种方法，如等效原理、电磁场矢量积分方法等。
• 20世纪70年代以后，随着电子计算机的普及，各种电磁场数值计算方法应运而生，这些方法成为分析各种复杂天线问题的有力工具，包括矩量法、几何绕射法、平面波谱展开法、有限元法、时域有限差分法等。