天線可以接收的頻率范圍受限于什么

大家好， 
 
 
    我看了一篇關于天線的基本概念的文章，文章中多次提到對于同一根天線，頻率越高，其增益越大。那么是不是說明本身對于一根天線來講，它可以接收范圍很寬的頻率信號。我認為窄帶天線的原因是由于天線的特征阻抗只在一個頻率點能夠匹配到接近50歐姆，所以在其他遠離這個頻率點的頻率范圍，阻抗失配太大，所以看作是窄帶天線。 
 
    可不可以這樣，我不把阻抗匹配到50歐姆，例如天線在2.4GHz的時候是50歐姆的阻抗，假設在5GHz的時候阻抗是200歐姆，那么如果我把匹配阻抗也改成200歐姆，是不是意味著我可以用這根天線接收5GHz的信號了。 
 
    對了，再問一下，通常同軸電纜在50歐姆的情況下傳輸能力最大，但是如果我不用同軸電纜，直接在PCB上面通過微帶線進行天線與芯片的連接，那么天線仍然需要匹配到50歐姆嗎？ 
 
       請多多指教！

網友回復:

第一個問題，天線的工作頻率是天線本身決定的，只有天線工作在我們需要的頻率，做阻抗匹配才有意義，你說的這種要是對于天線效率要求不高也無所謂，但是一般不這樣做 
對于第二個問題，天線倒是不需要匹配到50ohm，但是接同軸線的微帶應該是50ohm傳輸線，然后再阻抗匹配到天線輸入阻抗 

網友回復:

多謝樓上的回復，我想問一下，"天線的工作頻率是天線本身決定的"是什么意思啊？ 我記得天線也相當于一個諧振子，是不是意味著天線的工作頻率就是天線的諧振頻率啊？ 
 
怎么判斷天線的諧振頻率呢，一根天線應該不止一個諧振頻率吧。 
 
謝謝！

網友回復:

一根天線不止一個諧振頻率，但最好的諧振點只有一個

網友回復:

謝謝樓上的回復，我又查了一下資料，天線的發射或者接收頻率最好要與天線的諧振頻率一致，這樣天線的輻射效率才會高，但是如果天線發射或者接收的頻率與天線的諧振頻率不一致，甚至偏離比較遠，那么天線的輻射效率會降低多少。 
 
可不可以用數學公式來描述一下呢？ 
 
還有就是在天線的基本理論中提到的，"對于一定尺寸的天線，其接收頻率越高，增益越強"的這種理論，是不是以"天線的接收或發射頻率與天線的諧振頻率一致"為前提的啊？ 
 
還望天線專家幫我解答一下，我覺得我的概念不是特別清晰。謝謝！

網友回復:

輻射效率和駐波相關，可以用駐波大致的表征出來

網友回復:

‘對于一定尺寸的天線，其接收頻率越高，增益越強’ 
 
 
這個是第一次聽說。建議你看看增益和頻率的關系 
 

網友回復:

但是VSWR只能表示匹配的關系，當然VSWR的大小直接決定了天線可以輻射的最大能量，但是如果在VSWR一定的情況下，天線的輻射效率好像是另一回事情了，就比如說一個50歐姆的電阻，如果只是看50歐姆的饋線匹配，那么這個VSWR是為1，可以算是非常好的匹配了，但是實際的輻射效率卻為0。 
 
所以我想請問一下對于同一根天線，如果接收或者發射的頻率不是天線本身的諧振頻率，意味著天線的感性電抗和容性電抗均失諧，天線的輻射效率肯定會降低，但是如何計算此時天線的輻射效率呢？ 有沒有數學公式，或者一些經驗公式來描述天線的輻射效率與頻率的關系呢？

網友回復:

大家好！ 
 
其實我的主要目的就是想問一下關于"輻射電阻與頻率的關系"。我們現在不討論VSWR，并假設VSWR為1。因為VSWR是由匹配網絡決定天線與饋線的匹配程度的，并不能算成是天線的一部分。 
 
我和一些學習天線的朋友交流過，天線除了可以接收諧振頻率的信號，還可以接收諧振頻率的諧波處的信號。但是除了諧振頻率和諧振頻率諧波以外的頻帶呢，假設在不考慮VSWR的情況下，輻射電阻與頻率是什么關系呢？ 
 
當然，在非諧振頻率處，天線的輻射效率肯定會降低，可是會降低到什么程度呢，有沒有關于輻射電阻和頻率的關系試呢？ 
 
在維基百科上面，有關于dipole和monopole的輻射電阻的表達式 
R=20*square(pi)*square(l/lambda)，其中l是天線的長度，lambda是信號的波長，這說明了，隨著頻率的升高，對于同一個dipole的天線，其輻射電阻是變大的，也就是說輻射效率要提高。 
 
如果我們把匹配網絡做好了，豈不是一個天線可以接收高頻段的信號嗎？ 
 
望各位高手多多指教！

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