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5G天线平台的发展历史及展望(上)

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人气:-发表时间:2020-09-29 09:34【

印刷电路板(平台)是由相互连接的电子元件组成的独立模块,从我们身边日常使用的电子设备,如:手机、路由器、个人电脑到复杂的雷达、导弹、卫星上,都能找到它们的身影,只是它们靓丽的光芒被设备外壳给遮盖住了,你那天才般的设计往往被用户所忽视,直到设备出现故障或者需要功能扩展,拆开设备外壳的刹那才能领略它的美。

平台史前时代

电子学的起源可以追溯到1897年,约瑟夫·汤姆森发现电子的存在,电子学是在早期的电磁学和电工学的基础上发展起来的。在电子学诞生之前,人类对于电磁现象的研究已相当深入。一系列物理定律已经确立,如库仑定律、安培定律、 欧姆定律、 楞次定律、法拉第电磁感应定律等。

1831年6月13日,天降男神詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831年6月13日-1879年11月5日)于英国爱丁堡的印度街14号,麦克斯韦被普遍认为是十九世纪物理学家中,对于二十世纪初物理学的巨大进展影响最为巨大的一位。他在1864年发表的论文《电磁场的动力学理论》中,集以往电磁学研究之大成,提出电场和磁场以波的形式以光速在空间中传播,并提出光是引起同种介质中电场和磁场中许多现象的电磁扰动,同时从理论上预测了电磁波的存在,将电、磁、光统归为电磁场中现象,提出了著名的麦克斯韦方程组,建立了第一个完整的电磁学理论体系,为电磁学在生产生活中应用奠定了强大的理论基础。

电磁学是现代科技生活最重要的学科,它的高速发展,将人类带入了电气时代和信息时代。可以说,没有电磁学的发展,就没有人类的现代文明;这一自然科学理论的成果,奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。当然,没有麦克斯韦,也就没有线路板,也就没有平台 Layout这个行业,可能现在的老wu还是村口卖猪肉的最靓的仔。

有了电磁学理论的支撑,人们对电磁学的利用也达到了一定的水平,有线电报和有线电话也相继发明,并且有了横贯美洲大陆的电报、电话线路和横跨大西洋的海底电缆。亚历山大-格雷厄姆-贝尔在1876年发明了电话,托马斯-爱迪生1879年发明了白炽灯、尼古拉-特斯拉于1888年发明了电动机,所有这些,都为电子学的诞生准备了充足的条件。

标志着电子学诞生的两个重大的历史事件,一是爱迪生效应的发现和关于电磁波存在的验证实验。

1883年,爱迪生在致力于延长碳丝白炽灯的寿命时,意外地发现了在灯丝与加有正电压的电极间有电流流过,电极为负时则无电流,这就是爱迪生效应。这一发现导致了后来电子管的发明。

1887年,德国H.R.赫兹进行了一项实验,他用火花隙激励一个环状天线,用另一个带缝隙的环状天线接收,证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言,这一重要的实验导致了后来无线电报的发明。

无线电报的发明,是人类利用电磁波的第一个巨大成就,电子学从此开始了一个研究和利用电磁波的极其兴旺的时期。

电磁波是电子元器件之间互联通信的基石,而电子管的发明,则催生了5G天线平台诞生。

1897年德国科学家布朗(Braun)制造出第一个真空管(vacuum tube),之后电子学的真空管时期就此展开。基本上,布朗的真空管只是一个阴极射线管(Cathode Ray Tube)的雏型,功能并不大。


1904年,英国的弗莱明(John Fleming)发明了真空二极管(diode,当时也称作valve),是由一放射电子的加热灯丝与接收电子的屏极所组成;当屏极加入正电压便会产生电流,加入负电压便没有电流产生。

到了1906年,德佛雷斯特(De Forest)在二极真空管内加入栅极,发明了三极真空管(audion,或称triode),可以控制电子的活动,使其具有放大信号与控制电量的强大功能,从而使得电子电路技术进入了实际应用阶段,同时也推动了无线电及其他电子行业的发展,这之后的20年中,各种电子设备不断涌现出来,德佛雷斯特也被誉为无线电之父”、“电视始祖”、“电子管之父”。

电子管是电子器件的第一代,在晶体管发明以前的近半个世纪里,电子管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。电子学随后取得的许多成就,如电视、雷达、计算机的发明,都是和电子管分不开的。就是在固体电子学十分兴旺的现代,以大功率电子管(特别是微波功率电子管)和电子束管为代表的真空电子学也仍然是一个活跃的领域。

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