![路由器天线拆解图 路由器天线原理拆解](http://pic.aipaogen.com/230612/20542R402-0.png)
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随着无线通信的发展,WiFi对我们日常生活工作越来越重要 。
作为WiFi的载体-路由器,也是经常出现在生活的各个角落 。
本文主要从射频微波、天线行业等专业角度,对一些路由器的各种天线进行拆机分析,
然后从天线原理角度对路由器WiFi天线进行深入分析 。
2. 常见的路由器WiFi天线
(2-1)2.4GHz 螺旋天线(螺旋套筒天线) 。这种通常为高增益天线,增益一般可达到5dBi,具体原理下文仔细介绍 。
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(2-2)双频PCB天线 。改天线为2.4GHz,5.5GHz频段的WiFi,由两根同轴线分别馈电 。增益一般,毕竟牺牲了天线的尺寸 。
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(2-3)双频螺旋天线 。增益高 。(还没找到实物拆解)
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【路由器天线拆解图 路由器天线原理拆解】
总之,路由器的天线种类很多 。具体原理见下文,仿真对比见下期文章 。
3. 路由器天线原理分析
(3-1)螺旋天线:
螺旋天线突出的特点是宽带特征,也是最常用的圆极化天线 。
螺旋天线的一般结构如图4-1 所示 。螺旋天线通常用同轴线馈电,螺旋天线的一端与同轴线的内导体相连,另一端处于自由状态 。
图4-1 中,2d 为螺旋直径,l 为螺旋天线长度,s 为螺距,定义N 为螺旋圈数 。
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工作在中心频率f 的螺旋天线,所需的线圈数目N 的近似计算公式为:
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其中,螺距s = l / N,所需金属线总长度L = 2Nπ d。
螺旋天线常见的两种工作模式:轴向模螺旋天线和法向模螺旋天线 。
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当螺旋直径D(D=2d)的长度约为0.25~0.46λ时,图(a) 。
天线沿轴线方向有最大辐射,并在轴线方向产生圆极化波 。这种天线称为轴向模螺旋天线,常用于通信、雷达等 。
轴向模螺旋天线的绕向决定极化旋向 。
右手绕向的螺旋线为右旋圆极化,左手绕向的螺旋线为左旋圆极化 。
当螺旋直径D 的长度小于0.18λ时,图(b) 。
天线的最大辐射方向垂直于轴线方向,类似于单极天线,具有8字形方向图,称之为法向模螺旋天线,一般用于小功率电台 。
此时螺旋天线退化为线天线,辐射线极化波 。
电磁波沿螺旋轴线传播的相速比直线偶极子小,谐振长度可以缩短,故可以减小天线尺寸 。
螺旋天线是一个慢波系统,电磁波在螺旋线中的传播速度为光速c,沿轴向的等效速率为u,
有关系式:u = c sinθ,
θ 为螺旋切线与水平线间的夹角,
u c,故螺旋天线是一个慢波系统,把螺旋天线中的波长称之为导波长 。
故设计螺旋天线谐振在四分之一波长时,应该是谐振在四分之一的导波长上 。
(3-2)螺旋套筒天线 。
顾名思义,就是螺旋天线加上套筒 。如上图,螺旋天线底部就是一个金属套筒 。
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对于简单的单极子天线来说,我们知道加粗振子可以获得很低的特性阻抗 。
在天线内辐射体外面附加一与内辐射体同轴的金属套筒,就构成了套筒天线,
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