在無線通訊與高頻應用日益普及的今天，天線性能成為影響整體系統效能的關鍵因素。無論是車聯網、5G基地台、物聯網裝置或衛星通訊，設計出一款高效且穩定的天線，都必須從基礎的「關鍵參數」著手理解。本篇將介紹七項天線設計與測試中不可或缺的重要指標，幫助您快速掌握影響天線性能的核心概念。

天線的關鍵參數有哪些？

反射系數｜S11

表示輸入功率中被反射的比例。S11 越小，天線的匹配性能越好。就像是測量回音有多大，如果回音很小，代表聲音大部分都傳出去了，也表示了天線匹配良好。

天線在不同頻率下的電磁波傳輸與反射特性。可以想像成你站在一個回音洞穴裡大喊，聲音會有一部分被牆壁反彈回來（反射），一部分繼續向洞穴深處傳遞。

在無線通訊設備設計中，工程師會測量天線的 S11，確保在設計頻段（如 2.4 GHz 或 5 GHz）內反射損耗小於 -10 dB，表示天線與發射器的阻抗匹配良好。

電壓駐波比｜VSWR

在基站天線測試中，VSWR 通常要求在 2 以下，確保能量損耗最小。如果 VSWR 超出範圍，可能需要微調天線的匹配電路。

VSWR反映天線的阻抗匹配程度，值越接近1，匹配越好，能量損耗越少。可以想像成我們用水管澆花，當水管接頭連接緊密時，水能順利流到花園。VSWR 就像是檢查水管接頭的密合程度，數值越接近1，代表水（信號）全都流到花園（天線），沒有浪費（損耗）。

增益 (Gain) 和效率 (Efficiency)

天線在某方向上的輻射能力，單位為 dBi ，增益越高，性能越強。像是一個手電筒的光束。如果光集中在一個方向，光就會更亮（高增益）；如果光散得很開，就比較暗（低增益）。

效率表示天線有效輻射功率與輸入功率的比值，反映天線的損耗情況。可以想像有100顆燈泡，但只有70顆亮起來（70%的效率），其他都壞了。效率越高，能發揮的效果就越好。

衛星通訊天線需要高增益（如 30 dBi 以上）來實現遠距離信號傳輸。而在小型物聯網設備中，天線效率需高於 70%，以減少能量損。

指向性｜Directivity

描述天線將能量集中輻射到特定方向的能力，單位為分貝（dBi），數值越高表示能量越集中。

天線的指向性可以集中輻射，因此有增加訊號強度、減少干擾、和提高傳輸距離的特性。

輻射場型｜Radiation Pattern

描述天線在空間中不同方向的能量分佈，分為全向型和方向型。

全向場型 / 方向場型

極化｜Polarization

天線輻射電磁波的電場方向，主要分為線極化（水平或垂直）與圓極化（左旋或右旋）。可以想像成跳繩的方向，可能是上下跳（垂直線極化）或左右擺動（水平線極化）。圓極化則像用手繞圈的方式跳繩。如果跳繩方向不一致（極化不匹配）就會打結，就無法收訊。

• 線極化：無線電天線多採用垂直線極化，以適應地面移動設備的標準設計。
• 圓極化：GPS 接收天線採用圓極化，因為衛星信號可能會經過多徑效應和旋轉，需要圓極化來增強信號穩定性。

為何關鍵參數重要？

了解與掌握天線的關鍵參數，不僅是設計優質產品的基礎，更是確保實際應用中信號穩定、傳輸效率最大化的關鍵。萬旭電業透過先進的天線實驗室與嚴謹的測試流程，協助客戶全面掌握各項參數表現，從而優化設計、提升可靠性。

若您正面臨天線設計挑戰，或需精準的天線測試與驗證，萬旭就是您可靠的技術夥伴！歡迎諮詢我們：sales@wanshih.com