隨著無線通信的發(fā)展， WiFi對我們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髟絹碓街匾?

作為WiFi的載體-路由器，也是經(jīng)常出現(xiàn)在生活的各個角落。

本文主要從射頻微波、天線行業(yè)等專業(yè)角度，對一些路由器的各種天線進行拆機分析，

然后從天線原理角度對路由器WiFi天線進行深入分析。

2. 常見的路由器WiFi天線

（2-1）2.4GHz 螺旋天線（螺旋套筒天線）。這種通常為高增益天線，增益一般可達到5dBi，具體原理下文仔細介紹。

（2-2）雙頻PCB天線。改天線為2.4GHz，5.5GHz頻段的WiFi，由兩根同軸線分別饋電。增益一般，畢竟犧牲了天線的尺寸。

（2-3）雙頻螺旋天線。增益高。（還沒找到實物拆解）

路由器的天線種類很多。具體原理見下文，仿真對比見下期文章。

3. 路由器天線原理分析

（3-1）螺旋天線：

螺旋天線突出的特點是寬帶特征，也是最常用的圓極化天線。

螺旋天線的一般結(jié)構(gòu)如圖4-1 所示。螺旋天線通常用同軸線饋電，螺旋天線的一端與同軸線的內(nèi)導體相連，另一端處于自由狀態(tài)。

圖4-1 中，2d 為螺旋直徑，l 為螺旋天線長度，s 為螺距，定義N 為螺旋圈數(shù)。

工作在中心頻率f 的螺旋天線，所需的線圈數(shù)目N 的近似計算公式為：

其中，螺距s = l / N ，所需金屬線總長度L = 2Nπ d 。

螺旋天線常見的兩種工作模式：軸向模螺旋天線和法向模螺旋天線。

當螺旋直徑D（D=2d）的長度約為0.25～0.46λ時，圖（a）。

天線沿軸線方向有最大輻射，并在軸線方向產(chǎn)生圓極化波。這種天線稱為軸向模螺旋天線，常用于通信、雷達等。

軸向模螺旋天線的繞向決定極化旋向。

右手繞向的螺旋線為右旋圓極化，左手繞向的螺旋線為左旋圓極化。

當螺旋直徑D 的長度小于0.18λ時，圖（b）。

天線的最大輻射方向垂直于軸線方向，類似于單極天線，具有“8”字形方向圖，稱之為法向模螺旋天線，一般用于小功率電臺。

此時螺旋天線退化為線天線，輻射線極化波。

電磁波沿螺旋軸線傳播的相速比直線偶極子小，諧振長度可以縮短，故可以減小天線尺寸。

螺旋天線是一個慢波系統(tǒng)，電磁波在螺旋線中的傳播速度為光速c，沿軸向的等效速率為u，

有關(guān)系式：u = c sinθ ，

θ 為螺旋切線與水平線間的夾角，

u < c，故螺旋天線是一個慢波系統(tǒng)，把螺旋天線中的波長稱之為“導波長”。

故設(shè)計螺旋天線諧振在四分之一波長時，應(yīng)該是諧振在四分之一的“導波長”上。

（3-2）螺旋套筒天線。

顧名思義，就是螺旋天線加上套筒。如上圖，螺旋天線底部就是一個金屬套筒。

對于簡單的單極子天線來說，我們知道加粗振子可以獲得很低的特性阻抗。

在天線內(nèi)輻射體外面附加一與內(nèi)輻射體同軸的金屬套筒，就構(gòu)成了套筒天線，

既等效加粗了振子，又實現(xiàn)了不對稱形式的饋電，簡單而且效果明顯。通

常情況下套筒天線都可以達到倍頻以上的相對帶寬。就

結(jié)構(gòu)而言，可以把套筒天線分成套筒單極子和套筒偶極子。