物联网天线定义是什么？

天线是将射频信号由传输线辐射到空气中或从空气中接收到传输线上的一种装置，也可视为一种阻抗转换器或者一种能量变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
对于设计一个应用于射频系统中的无线收发设备，天线的设计和选择是其中的重要部分，良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态，同类型天线大小与射频信号的波长成正比，信号的频率越低，所需的天线越大。

物联网领域的发展离不开无线通信技术，无线通信技术的发展越来越追求低功耗、长距离，这些都离不开天线技术。本文主要厘清天线几个基本概念。

天线的原理是利用高频交变电流，变化的电场产生变化的磁场，变成的磁场产生变化的电场，不断激发形成无线电磁波传输。

dbm翻译成中文是分贝毫瓦，是一个表示无线功率的绝对值。它的数值是以1mw功率为基准的一个比值。计算公式如下：dbm=10log（p/1mw）。比如：WIFI路由器的功率是100mw，那么它的发射信号强度就是20dbm。
例如CC2642芯片的最大发射功率是5dBm，换算成毫瓦即 10^05=31mW；nRF52840最大发射功率8dBm，即63mW。0dBm对应1mW

常用的两种理想天线叫 均向辐射体 和 双偶极子天线

各向同性辐射体 (英文名：isotropic antenna)是电磁波或声波的理论点源，其在所有方向上辐射相同强度的辐射。它没有首选的辐射方向。它在以辐射源为中心的球体上向各个方向均匀辐射。
现实中并不存在理想的辐射点源，但是一些尺寸比较小的天线在较远的距离上可以看作均向辐射体。

偶极子天线（英文名：Dipole antenna或doublet）由一对对称放置的导体构成，导体相互靠近的两端分别与馈电线相连。 用作发射天线时，电信号从天线中心馈入导体；用作接收天线时，也在天线中心从导体中获取接收信号。偶极子天线是在无线电通信中，使用最早、结构最简单、应用最广泛的一类天线。

理想的天线可以将所有能量发射出去，实际中的天线可能由于阻抗匹配等原因，只能发射一部分能量，另一部分损耗了。天线效率指的是天线发射出去的功率占输入功率的比例，总是小于100%。

不同的天线其波束形状各不相同，天线增益是描述天线方向性+天线效率的一个综合指标。天线增益定义为在信号最强的方向上，信号的发射强度，与相同功率驱动的理想均向辐射体的信号强度的比值(dBi)，或者与相同功率驱动的双偶极子天线在最强方向上信号强度的比值(dBd)。
理想的双偶极子天线增益为215dBi，因此Gain(dBd)=Gain(dBi)-215
天线增益可以很大，也可以很小，主要取决于天线的方向性，以及天线效率。

例如下图是一个典型板载偶极天线的测试报告，可以看到，天线效率是43%，天线增益是343dBm。此天线有方向性，在最强的方向上，其发射功率比理想均向辐射体强大约一倍多，但是更多的方向上要比均向辐射体弱。

关于BLE设备信号传输距离的估算， 官方网站 给出了一个估算器，结合模式，发送功率，天线增益，可以计算出通信距离范围
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