这两天,围绕哔哩哔哩科技的一个科普视频,在网上引发了很大的争议。
视频中,一个UP高手为了测试信号,把天线掰直了。
UP车主可能认为天线拉直后,可以产生定向信号辐射效果。
那么,这样做,真的是正确的吗?那么,这样做真的对吗?
另外,很多人经常会问:我们家的Wi-Fi路由器有多根天线。这些天线如何指向才能有更好的通信效果?
今天小枣君就简单给大家讲讲这些知识。
天线其实大家都很熟悉。但是哪里有无线技术,哪里就有天线。它的作用是发送和接收无线电波。
更技术上来说,天线是一个“转换器”——将传输线上传播的导波转换成自由空中传播的电磁波,或者相反。
天线的作用
天线是怎么实现导行波和空间波之间转换的呢?天线是如何实现导波和空波之间的转换的?
看下图:
中学物理教过我,两根平行的导线有交流电,就会形成电磁辐射。
当两根导线靠得很近时,辐射很弱(导线的电流方向相反,感应电动势几乎抵消)。
两根导线开路,辐射会增强(导线电流方向相同,产生的感应电动势相同)。
当导线长度增加到1/4波长时,可以形成更显著的辐射效果!
有了电场,就有了磁场,有了磁场,就有了电场,以此类推,就有了电磁场和电磁波...
电生磁,磁生电
再来一个动画吧。让我们感受一下这个美好的过程:
导线电流方向的变化,产生了变化的电场导体电流方向的改变产生了变化的电场。
这两根产生电场的直线叫做
振子
。
现实世界中的振动器是什么样的?
Duang!就这样-
就是这么一块金属。。。半波对称振荡器(非简化)
嗯,其实以上只是传统形式的振动器,它有n种变换:
怪异的振动器,你可能会问:我们在现实生活中看到的天线不就是像这只鸟吗?
原因很简单:确切的说,振子并不是一个完整的天线。振子是天线的核心部件,它的形状会随着天线的形状变化而变化。
还有天线的形状,实在是太TM了。。。
一句话,几百。。。有时候,天线外面有天线罩,罩着里面真正的振子。这会让你误解天线的实际形状。
天线的形状多种多样,根据其相似性大致可分为以下几类:
鞭状天线
抛物面天线
八木天线
PS:八木天线并不是八根木头,虽然我数学不好,但是八我还是数得来的。之所以叫八木,是因为它是二十世纪 20 年代日本人八木秀次和宇田太郞发明的,叫“八木宇田天线”,简称“八木天线”。鞭状天线PS:八木天线不是八块木头。虽然我数学不好,但我还是能数到八。八木之所以叫八木,是因为它是上世纪20年代由日本Hidetsugu Yagi和Taitai Uta发明的,被称为八木Uta天线,简称八木天线。
视频中本文开头提到的天线是最常见的垂直极化胶棒天线,也是一种类似鞭状天线的全向天线。
那么,这种天线,它的信号是如何向外传播的呢?那么,这个天线的信号是如何向外传播的呢?
看一看它的信号模式,你就明白了:
是的,它的信号是围绕着棍子的垂直方向传播的。专业上是
“轴向最小,法向最大”[/s2/]。(其实前面的动画已经剧透了。)
大家可以看到,信号传播方向是垂直于天线。也就是说,天线顶部指向的方向,信号反而最弱。如您所见,信号传播方向垂直于天线。换句话说,在天线顶部指向的方向上,信号最弱。
因此,为了最大限度地发挥该天线的作用,应将其放置在如下位置:
同理,如果想获得更好的效果,也建议天线垂直放置。
天线横着摆,就会这样:当天线侧向放置时,它将是这样的:
指着钟摆更不对,信号最差。
当然如果你的路由器高一点或者矮一点,适当调整天线角度也是可以的。
关于天线放置,有一些常识需要注意:
上传到网上,在天线上放个易拉罐会增强信号。这是错误的,不会产生更大的收益。
天线之间不要靠得太近,否则会产生干扰。
3.路由器中的天线越多越好。不同的天线有不同的用途,比如2.4GHz或5GHz信号。手机支持的MIMO有限,一般是2X2或者4X4。并不是说你的路由器有100根天线,一部手机就能与之通信。现在很多路由器都有很多天线,实际上可能只是为了增加磁带机的数量。
好了,大家都了解天线放置了吗?
本文来自微信微信官方账号:鲜枣课堂(ID: xzclasscom),作者小枣君。