在无线通讯与高频应用日益普及的今天，天线性能成为影响整体系统效能的关键因素。无论是车联网、5G基地台、物联网装置或卫星通讯，设计出一款高效且稳定的天线，都必须从基础的「关键参数」着手理解。本篇将介绍七项天线设计与测试中不可或缺的重要指标，帮助您快速掌握影响天线性能的核心概念。

天线的关键参数有哪些？

反射系数｜S11

表示输入功率中被反射的比例。 S11 越小，天线的匹配性能越好。就像是测量回音有多大，如果回音很小，代表声音大部分都传出去了，也表示了天线匹配良好。

天线在不同频率下的电磁波传输与反射特性。可以想像成你站在一个回音洞穴里大喊，声音会有一部分被墙壁反弹回来（反射），一部分继续向洞穴深处传递。

在无线通讯设备设计中，工程师会测量天线的 S11，确保在设计频段（如 2.4 GHz 或 5 GHz）内反射损耗小于 -10 dB，表示天线与发射器的阻抗匹配良好。

电压驻波比｜VSWR

在基站天线测试中，VSWR 通常要求在 2 以下，确保能量损耗最小。如果 VSWR 超出范围，可能需要微调天线的匹配电路。

VSWR反映天线的阻抗匹配程度，值越接近1，匹配越好，能量损耗越少。可以想像成我们用水管浇花，当水管接头连接紧密时，水能顺利流到花园。 VSWR 就像是检查水管接头的密合程度，数值越接近1，代表水（信号）全都流到花园（天线），没有浪费（损耗）。

增益 (Gain) 和效率 (Efficiency)

天线在某方向上的辐射能力，单位为 dBi ，增益越高，性能越强。像是一个手电筒的光束。如果光集中在一个方向，光就会更亮（高增益）；如果光散得很开，就比较暗（低增益）。

效率表示天线有效辐射功率与输入功率的比值，反映天线的损耗情况。可以想像有100颗灯泡，但只有70颗亮起来（70%的效率），其他都坏了。效率越高，能发挥的效果就越好。

卫星通讯天线需要高增益（如 30 dBi 以上）来实现远距离信号传输。而在小型物联网设备中，天线效率需高于 70%，以减少能量损。

指向性｜Directivity

描述天线将能量集中辐射到特定方向的能力，单位为分贝（dBi），数值越高表示能量越集中。

天线的指向性可以集中辐射，因此有增加讯号强度、减少干扰、和提高传输距离的特性。

辐射场型｜Radiation Pattern

描述天线在空间中不同方向的能量分布，分为全向型和方向型。

全向场型 / 方向场型

极化｜Polarization

天线辐射电磁波的电场方向，主要分为线极化（水平或垂直）与圆极化（左旋或右旋）。可以想像成跳绳的方向，可能是上下跳（垂直线极化）或左右摆动（水平线极化）。圆极化则像用手绕圈的方式跳绳。如果跳绳方向不一致（极化不匹配）就会打结，就无法收讯。

• 线极化：无线电天线多采用垂直线极化，以适应地面移动设备的标准设计。
• 圆极化：GPS 接收天线采用圆极化，因为卫星信号可能会经过多径效应和旋转，需要圆极化来增强信号稳定性。

为何关键参数重要？

了解与掌握天线的关键参数，不仅是设计优质产品的基础，更是确保实际应用中信号稳定、传输效率最大化的关键。万旭电业透过先进的天线实验室与严谨的测试流程，协助客户全面掌握各项参数表现，从而优化设计、提升可靠性。

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