天线的辐射是什么样的？

出于好奇，我在Google图片上搜索了天线，通常显示的内容是这样的。因此，我真的以为天线以圆形且均等的方向辐射。但是当我阅读天线的规格并理解诸如DBI和极化的术语时，我变得更加困惑。所以我的问题是，天线辐射的信号到底是什么样的？

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例如，我们怎么可以得出这样的线性极化里面这个？

这个图片：

只是一幅图画，没有任何意义。它绝不代表天线的辐射方向图！

基本上，所有天线都向各个方向辐射（并接收）电磁波。但是，根据设计的不同，它可能无法很好地沿某个方向辐射和接收，但是却可能很好地沿另一个方向辐射。这些是下面辐射图中的红色部分。

实际的天线辐射方向图如下所示：

对于这种情况下的各向同性散热器。

或此天线天线：

辐射方向图与天线类型一样多。

天线设计人员通常使用EM仿真器（例如CST）来计算/模拟特定天线结构的天线辐射方向图。

我们如何在辐射方向图中绘制这种线性极化？

这些辐射图没有显示偏振。由于极化通常是在天线长度的方向上进行的，因此极化还取决于天线的放置方式。当然，辐射图也随该位置而变化。

这实际上取决于天线的类型。Google可能会用比我更好的图片（Google“天线辐射图”）来回答这个问题。

您将主要在辐射形状上区分两种天线：

定向的：它们沿一个方向（正面）辐射大部分能量，一部分沿相反的方向（背面）辐射，并且信号的一小部分散布在天线周围，但强度低得多。就像是：

^{资料来源：维基百科}

全向：天线虽然不可能实现理想的全向（x，y，z）天线，但指的是2轴而不是3轴的全向天线。它的辐射方向图被描述为一种甜甜圈。无法发布更多链接，但是如果您使用Google，就会看到该链接

如果您有兴趣，这里是大多数天线类型的相当完整的列表：www.antenna-theory.com/m/antennas/main.php

编辑：对于您对天线信号极性的评论，我想您的疑问更多与波如何在空中传播有关，而不是与它们以哪种模式传播有关。

@FakeMoustache发布的图表显示了空间中的波密度，该EM波的极性由我们使用的天线类型定义。最后，极性是指由E场确定的X或Y（所以是垂直或水平极化）在其中传播的脉冲，如下图所示。

您是否在询问EM波的形状？好像是这样。

其他答案没有显示出来。取而代之的是，它们显示瓦数与方向的关系图（“辐射图”）或电压与距离的关系图（正弦波）。但是“瓦特/ cm ^ 2”不是空间方向，辐射图图案不显示波浪形状。而且，电压不是方向，因此“极化图”不会描述横波；它仅描绘了沿狭窄直线的场强。

例如，我们怎么可以得出这样的线性极化里面这个？

这些都没有显示实际的电磁波。第二个是功率输出的图表，而不是EM形状。第一个是电压和磁势的图表，而不是横向的图表。

来自天线的实际EM波是球形波。功率电平不会改变波的形状。球面波不包含正弦形摆动。当从塔发射时，它们从塔的底部开始（从地面连接开始）扩散，而不是从无线电塔的流行文化图中所示的尖端开始扩散。最强烈的波浪是水平传播的。垂直强度为零。

这是麻省理工学院电子场线的开放课件动画来自中心小偶极天线和EM波。电磁波采取扩大同心球的形式。注意，在垂直方向波强度为零，而在水平方向波强度最大。在此视频中，对于塔形天线而不是偶极子，我们将绘制一条水平线以显示地面，然后擦除地球内部的波。

上面的动画仅显示了EM球面波的电场部分。磁性成分也在那里：与电场通量成90度角的通量圆。如下所示：

当心两个普遍的误解：

1. EM波是以太波中的横波？不。
   实际上，电磁波不是介质的运动。没有“物质”被偏转，也没有在空的空间中呈正弦波形状。EM场的通量线与正弦波不同。是的，如果我们绘制电场和b场通量的数值，则会得到正弦波。但是“电压”和“磁性”不是方向，因此该图没有描述极化：它在空间中没有显示正弦波。若要可视化横向通量线和极化EM波的实际形状，请参见上面的MIT动画，其中的场指向与波运动方向成90度的方向。并请注意，该动画中完全没有正弦波。正弦波仅以通量密度（在不同位置的通量线的间隔中）出现，而不是在空白空间中以正弦形曲线出现。

2. 电磁波从广播塔的顶端辐射出来吗？错误。
   广播塔的许多流行文化图画都显示了来自塔尖的无线电波。不，不会发生。波浪实际上来自底部。考虑到这一点，我回想起了马可尼和特斯拉之间的战斗，特斯拉坚持认为无线电广播来自塔楼基地，并且涉及地面电流。尽管特斯拉在甚低频和长波传播的许多方面都是正确的，但他还是输了。马可尼是赢家，可以写下历史，所以也许所有有关“塔尖波浪”的东西都源于马可尼？作为揭穿特斯拉对传播波的更正确描述的错误尝试？