通信天线通过发射和接收电磁波，在无线通信系统中发挥着至关重要的作用。通信天线的原理基于电流和磁场之间的相互作用。
当交流电流过导电元件(例如导线或金属板)时，会在其周围产生电磁场。该电磁场由相互垂直且与波传播方向垂直的电场和磁场组成。
天线充当换能器，将电信号转换为电磁波进行发射，反之亦然进行接收。在发射过程中，施加到天线上的电信号会引起电流流动，从而产生辐射到空间的电磁波。在接收过程中，入射电磁波在天线中感生电压，然后电压被转换回电信号。
天线的辐射方向图决定了发射或接收电磁波的方向和强度。不同的天线设计具有不同的辐射方向图，可以通过调整天线元件的形状、尺寸和方向来控制。
天线的增益衡量的是其将电磁能量聚焦于特定方向的能力。增益较高的天线可以传输或接收更远距离或更高强度的信号。增益通常以分贝 (dB) 表示，与天线的辐射方向图和效率有关。
天线的阻抗是另一个重要参数。它决定了天线与传输线或接收电路阻抗的匹配程度。适当的阻抗匹配对于高效功率传输以及最大限度地减少信号反射和损耗至关重要。
总而言之，通信天线的工作原理基于电磁学原理，将电信号转换为电磁波进行传输，反之亦然。天线的设计和特性，例如辐射方向图、增益和阻抗，在决定无线通信系统的性能方面起着至关重要的作用。
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