对于希望对天线理论进行深入研究的人来说，该方程非常重要。指定天线的功率增益与无方向性天线的比值可以表示为该天线的等效面积(口径)和无方向性天线口径的比值。

口径原理非常简单：天线的面积越大(指向指定方向)，对于固定的场强值来说收到的功率就越大，对于发射夭线来说则是在指定方向上可以聚集更多的能量。这可以和太阳能电池进行类比。电池的面积越大(太阳能电池越多)，指向太阳的角度越好(垂直)，则可以接收更多的能量。面积加倍则能量加倍当然，天线的口径并不是天线单元的实际物理面积。把反射板放在天线附近，形成一个二单元八木天线，则天线口径变大。如果把偶极子天线放在一棵树旁边，则口径会减小。

移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线。

天线15.1 板状天线

无论是GSM 还是CDMA， 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用寿命长。

板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。

天线15.2 天线指标

频率范围： 824-960 MHz

频带宽度： 70MHz

增益： 14 ~ 17 dBi

极化： 垂直

标称阻抗： 50 Ohm

电压驻波比≤ 1.4

前后比 >25dB

天线15.3 板状天线

1. 采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线阵

2. 在直线阵的一侧加一块反射板 （以带反射板的二半波振子垂直阵为例）

增益为 G = 11 ~ 14 dBi

1. 为提高板状天线的增益，还可以进一步采用八个半波振子排阵

前面已指出，四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为 8 dBi；一侧加有一个反射板的四元式直线阵，即常规板状天线，其增益约为 14 ~ 17 dBi。

一侧加有一个反射板的八元式直线阵，即加长型板状天线，其增益约为 16 ~ 19 dBi。 不言而喻，加长型板状天线的长度，为常规板状天线的一倍，达 2.4 m 左右。

天线15.4 高增益栅状

从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为 1.5 m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，其增益即可达 G = 20dBi。它特别适用于点对点的通信，例如它常常被选用为直放站的施主天线。

抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。

抛物面天线一般都能给出 不低于 30 dB 的前后比 ，这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。

天线15.5 八木定向天线

八木定向天线，具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此，它特别适用于点对点的通信，例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。

八木定向天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 - 12 单元的八木定向天线，其增益可达 10-15dBi。

天线15.6 室内吸顶天线

室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的构造几乎都是一样的。这种吸顶天线的内部结构，虽然尺寸很小，但由于是在天线宽带理论的基础上，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求，按照国家标准，在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR ≤ 2 。当然，能达到VSWR ≤ 1.5 更好。顺便指出，室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为G = 2 dBi。

天线15.7 环形天线

环形天线和人体非常相似， 有普通的单极或多级 天线功能。再加上小型环形天线的体积小、高可靠性

和低成本，使其成为微小型通信产品的理想天线。典型的环形天线由电路板上的铜走线组成的电回路构成，也可能是一段制作成环形的导线。其等效电路相当于两个串连电阻与一个电感的串连( 如图1 所示) 。Rrad 是环形天线实际发射能量的电阻模型，它消耗的功率就是电路的发射功率。

假设流过天线回路的电流为I，那么Rrad 的消耗功率，即RF 功率为Pradiate=I2·Rrad。电阻Rloss 是环形天线因发热而消耗能量的电阻模型，它消耗的功率是一种不可避免的能量损耗，其大小为Ploss=I2·Rloss。如果Rloss>Rrad，那么损耗的功率比实际发射的功率大，因此这个天线是低效的。天线消耗的功率就是发射功率和损耗功率之和。实际上，环形天线的设计几乎无法控制Ploss 和Prad，因为Ploss 是由制作天线的导体的导电能力和导线的大小决定的，而Prad 是由天线所围成的面积大小决定的。

天线15.8 室内壁挂天线

室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。

现今市场上见到的室内壁挂天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎也都是一样的。这种壁挂天线的内部结构，属于空气介质型微带天线。由于采用了展宽天线频宽的辅助结构，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能较好地满足了工作宽频带的要求。顺便指出，室内壁挂天线具有一定的增益，约为G = 7 dBi。

陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线的种类可分为块状(block)陶瓷天线与多层(multilayer)陶瓷天线。块状天线是使用高温(1000℃以上)将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。多层天线采用低温共烧(10wtemperaturecofired，LTC)的方式将多层陶瓷迭压对位后再以800—900摄氏度的温度烧结，所以天线的金属导体可以依设计需要印在每一层陶瓷介质层上，如此一来便可有效缩小天线尺寸，并能达到隐藏天线的目的。 由于陶瓷本身的介质常数较PCB电路板高，所以使用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸；在介质损耗(dielectric loss)方面，陶瓷介质也比PCB电路板的介质损耗更小，所以非常适合低耗电率的蓝牙模块使用。除此之外，当蓝牙模块必须利用低温共烧陶瓷(10wtemperature cofired ceramlcs，LTCC)技术来将模块体积降到最小时，LTCC蓝牙天线可以轻易地与蓝牙模块整合在L丁CC的多层陶瓷介质中，是小型化蓝牙模块的最佳选择。

陶瓷天线尺寸一般 1210 封装相当，效果要强于板载天线。使用亦比较方便，一般有ANT 接入脚和地脚，在 pcb 设计时，天线周围要净空就可以了，特别注意不能敷铜。

另外用陶瓷天线时，也要注意巴比伦电路的匹配问题，如果是用专用的集成电路，最好让生产商测试一下平衡电路与陶瓷天线的匹配情况，如果匹配的不好，也会影响天线的效果。