路由器天线原理(路由器WiFi天线拆机详解)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年09月26日09时49分14秒 504 0

路由器天线原理(路由器WiFi天线拆卸详解)

1.前言:

随着无线通信的发展,WiFi在我们的日常生活和工作中变得越来越重要。

作为WiFi的载体——路由器,它经常出现在生活的各个角落。

本文从射频微波和天线行业的专业角度,分析了一些路由器的各种天线的拆卸,

然后,从天线原理的角度对路由器的WiFi天线进行了深入的分析。

2.普通路由器WiFi天线

(2-1)2.4GHz螺旋天线(螺旋套筒天线)。这种天线通常是高增益天线,增益一般可以达到5dBi。具体原理在下面详细描述。

路由器天线原理(路由器WiFi天线拆机详解)-第1张图片

(2-2)双频PCB天线。天线改为2.4GHz和5.5GHz WiFi,分别由两条同轴线馈电。总的增益,毕竟是以天线的尺寸为代价的。

路由器天线原理(路由器WiFi天线拆机详解)-第2张图片

(2-3)双频螺旋天线。高增益。(还没找到物理拆解)

简而言之,路由器中的天线有很多种。具体原理如下图,仿真对比见下篇文章。

3.路由器天线原理分析

(3-1)螺旋天线:

螺旋天线的突出特点是宽带,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。螺旋天线通常由同轴线馈电。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。

在图4-1中,2d是螺旋的直径,L是螺旋天线的长度,S是螺距,N定义为螺旋圈数。

工作在中心频率f的螺旋天线所需线圈数n的近似计算公式为:

其中节距s = l/N,所需导线的总长度l = 2n π d

螺旋天线有两种常见的工作模式:轴向模式螺旋天线和正常模式螺旋天线。

当螺旋直径D(D=2d)的长度约为0.25 ~ 0.46 λ时,如图(a)所示。

该天线沿轴向具有最大辐射,并沿轴向产生圆极化波。这种天线称为轴向模式螺旋天线,常用于通信、雷达等领域。

轴向螺旋天线的缠绕方向决定了极化方向。

右旋螺旋是右旋圆偏振,左旋螺旋是左旋圆偏振。

当螺旋直径d的长度小于0.18λ时,见图(b)。

天线的最大辐射方向垂直于轴线方向,类似于单极天线。它有一个“8”型图案,被称为正常模式螺旋天线,通常用于低功率无线电台。

此时,螺旋天线退化为线性天线,辐射线极化波。

沿着螺旋轴传播的电磁波的相位比小于直偶极子的相位比,并且可以缩短谐振长度,因此可以减小天线尺寸。

螺旋天线是一种慢波系统。电磁波在螺旋线中的传播速度为光速C,沿轴向的等效速度为U,

有一个关系式:u = c sinθ,

θ是螺旋切线和水平线之间的角度,

u