電流、電壓和電磁輻射
　　《電路課程》在線教科書(shū)將天線定義為“一種無(wú)源元件，用于將射頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁輻射 (EMR)，反之亦然?！?但我們稱(chēng)之為天線的組件并不是電路中電磁輻射的來(lái)源。
　　當(dāng)電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)變電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生 EMR。當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)初存在于導(dǎo)體中的能量被轉(zhuǎn)換成以電場(chǎng)和磁場(chǎng)的形式向外傳播到空間的能量。類(lèi)似地，當(dāng)導(dǎo)體暴露于電磁波時(shí)，電磁能在導(dǎo)體內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電壓和電流信號(hào)。
　　各種電子設(shè)備（包括不涉及任何形式的無(wú)線通信的電子設(shè)備）都使用產(chǎn)生 EMR 的時(shí)變信號(hào)，并且也會(huì)暴露于誘發(fā)時(shí)變信號(hào)的 EMR 中。從這個(gè)意義上說(shuō)，天線無(wú)處不在：PCB 走線、連接線和元件引線都能夠發(fā)射和接收電磁輻射。
　　但從另一種意義上來(lái)說(shuō)，天線并非無(wú)處不在。組件和電路，尤其是涉及高頻信號(hào)的組件和電路，旨在減少無(wú)用發(fā)射并抵御潛在破壞性 EMR 的影響。盡管典型嵌入式設(shè)備的 PCB 充滿了理論上充當(dāng)射頻發(fā)射器和接收器的導(dǎo)體，但這些無(wú)意的天線通常不會(huì)對(duì)實(shí)際功能產(chǎn)生有害影響。
　　有些天線比其他天線更好
　　天線的尺寸和配置決定了其輻射或接收的效率，這就是為什么任何基本天線的步都是根據(jù)信號(hào)的波長(zhǎng)調(diào)整其物理長(zhǎng)度。您可以在 Mark Hughes 的文章“天線基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介”中閱讀更多相關(guān)內(nèi)容。
　　在許多情況下，普通導(dǎo)體幾乎不能被描述為天線——它們相對(duì)于信號(hào)波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)非常短，以至于傳輸或接收的影響可以忽略不計(jì)。它們確實(shí)無(wú)法與可實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換、甚至可能應(yīng)用大量增益的復(fù)雜、優(yōu)化天線相比，如圖 1 所示。
　 Voyager 航天器配備了提供 48 dB 增益的拋物面天線。圖片由噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提供
　　較長(zhǎng)的導(dǎo)體也可能是不好的天線。然而，當(dāng)導(dǎo)體不用于傳輸或接收射頻信號(hào)時(shí)，這是有益的。例如，雙絞線與差分信號(hào)相結(jié)合，使得長(zhǎng)導(dǎo)體既不太可能發(fā)射有問(wèn)題的電磁輻射，又更能抵抗傳入的電磁輻射。
　　數(shù)字與模擬和射頻
　　我們已經(jīng)確定，每個(gè)導(dǎo)體至少在理論上都是一個(gè)天線，但這與電子設(shè)計(jì)的相關(guān)程度取決于所涉及信號(hào)的性質(zhì)。
　　數(shù)字信號(hào)
　　數(shù)字信號(hào)，尤其是高頻數(shù)字信號(hào)，很樂(lè)意使用 PCB 走線、元件引線和互連作為天線?？焖龠壿嬰娖睫D(zhuǎn)換中存在的廣泛正弦頻率確保了電氣域和電磁域之間有大量實(shí)現(xiàn)更高效率轉(zhuǎn)換的機(jī)會(huì)。
　　然而，數(shù)字信號(hào)本質(zhì)上對(duì)接收到的 EMR 具有魯棒性。這是因?yàn)橹挥挟?dāng)干擾足夠強(qiáng)以將電壓推至邏輯閾值的另一側(cè)時(shí)，干擾才會(huì)損害性能。
　　模擬和射頻信號(hào)
　　“模擬”和“射頻”均指非數(shù)字信號(hào)。這里，“模擬”意味著較低的頻率。與數(shù)字信號(hào)相比，模擬和射頻信號(hào)更有可能因電路中無(wú)意的天線而遭受明顯的衰減，但射頻提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。
　　RF 電路中的高頻信號(hào)從短導(dǎo)體中輻射得更有效。此外，短導(dǎo)體可以更有效地接收難以忽略或?yàn)V除的信號(hào)，因?yàn)樗鼈兊念l率與系統(tǒng)感興趣的頻率相當(dāng)。因此，射頻設(shè)計(jì)人員需要了解（幾乎）每個(gè)導(dǎo)體都是天線的想法。
　　作為一名從事 L 波段（1 GHz 至 2 GHz）數(shù)據(jù)鏈路工作的新手工程師，我經(jīng)歷了慘痛的教訓(xùn)。該系統(tǒng)中至少有一個(gè) PCB 存在較小的設(shè)計(jì)問(wèn)題，而這些小問(wèn)題導(dǎo)致功能令人失望，有時(shí)甚至令人困惑。
　　該裝置的性能對(duì)操作環(huán)境的微小變化非常敏感。我特別記得現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：就在我口袋里的手機(jī)開(kāi)始響鈴之前，誤碼率急劇上升。我后來(lái)在會(huì)議上提到了這一點(diǎn)，一位經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師向我保證系統(tǒng)不會(huì)受到手機(jī) EMR 的影響。很公平，但我不是產(chǎn)生幻覺(jué)。