天线是一种将电磁波从传输线（如电缆）转换为自由空间中的辐射或从自由空间中的辐射转换为传输线信号的装置。它基于电磁学原理，利用导体上流动的电荷激发电磁波，并将这些波辐射出去。根据不同类型的天线结构，可以在任何方向上辐射电磁波，并可以实现方向性、极化和增益控制等功能。
发射天线
发射天线的工作原理是将高频电场通过天线转换为电磁波，并辐射出去。当交流电源将电流输入到天线的导体元素中时，这个电流在导体中流动时会产生一个变化的电场和磁场。电场和磁场相互耦合并一起传播，形成电磁波，这些电磁波以无线电波的形式辐射出去，并传输携带的信息。
接收天线
接收天线的工作原理是将空中传来的电磁波感应为电场，生成高频信号电压，送到接收机进行信号处理。当天线暴露在周围的电磁场中，其中包含携带信息的无线电波时，天线的导体元素会感应到周围电磁场的变化，并在其上产生感应电流。这个感应电流可以被传递给接收器电路，然后进行进一步的处理和解码，以恢复原始的信号信息。
天线的基本原理
天线的基本原理包括以下几个方面：
能量转换：
天线将传输线上传播的导行波（电信号）转换为自由空间中传播的电磁波，或者将自由空间中的电磁波转换为导行波。
辐射与接收：
天线通过辐射电磁波将能量发送到空间中，或者通过接收电磁波将能量转换为电信号。
方向性：
天线的形状和结构会影响电磁波的辐射模式，包括辐射方向性、辐射图案和增益等。
极化：
天线可以控制电磁波的极化方式，如线极化、圆极化等。
增益：
通过优化天线的形状和尺寸，可以提高天线的增益，使信号更加集中。
天线参数
天线的性能可以通过一系列参数来描述，包括：
半功率波束宽度：天线能量聚集的角度，通常用3dB和10dB来衡量能量下降的程度。
峰值：天线正前方发射能量的最大值。
方向性系数：衡量天线方向性的指标。
天线增益：表示天线在特定方向上接收或发射信号的能力。
输入阻抗：天线馈电点的阻抗，影响信号的传输效率。
反射系数：衡量天线与传输线之间匹配程度的指标。
通过选择合适的天线类型、形状和结构，以及通过调整天线的参数和配置，可以实现不同的工作模式和性能特征，以适应不同的应用需求和通信环境。