天线一页纸.docVIP

1.天线的主要作用:能量转换;定向辐射或接收. 2.天线辐射方向图一般是一个空间三维的曲面图形,但工程上为了方便常采用通过最大值方向上的两个正交平面上的剖面来描述天线的方向图.这两个正交的平面通常取为E面和H面. 天线方向图的E面是指通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面. 设某天线的远区辐射电场表示为,,,则坡印廷矢量表示为,辐射功率. 半功率波瓣宽度指方向图主瓣上两个半功率点(即场强下降到最大值0.707倍处或分贝从最大值下降3dB处对应的两点)之间的夹角. 设某天线的辐射电场主瓣最大值为Emax,副瓣最大值为Esmax,则其副瓣电平定义式为 dB. 设天线方向性系数D是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数,若已知自由空间数为,则最大指向(,)的;若已知对称振子天线的辐射电阻为,则 ;若已知天线效率,则增益. 半波对称振子的带宽决定于直径,而对数周期振子天线的带宽则是由最最大齿与最短齿的尺寸(和N)决定. 理想点源天线是指无损耗的各向同性的假想点源天线,其辐射方向图在空间是球面. 在某方向上,设理想点源天线的电场强度为,某天线的电场强度为,则天线的方向性系数和增益的定义表达式均可写作.它们定义区别为前者是相同辐射功率为条件,后者是相同输入功率为条件. 如果某天线为圆极化天线,在球坐标系下该天线的远区辐射场应有,两个分量,且这两个分量在最大辐射方向上应满足等幅、相位差为π\2的条件.对线极化天线来说交叉极化是指与其垂直极化,对圆极化天线来说交叉极化是指与其旋向相反极化. 设某天线的方向图函数是,则在方向上的方向性系数表达式为,同样在方向上由天线辐射电阻和表示方向性系数.工程上,一般采用在最大辐射方向上的方向性系数,设天线的有效面积,求其在最大辐射方向上的方向性系数. 如果不计天线损耗,作发射时,在与信号源内阻共轭匹配条件下天线的辐射功率只有信号源所能供给总功率的一半,另一半将以热损耗的形式消耗在源的内阻上;作接收时,在天线与接收机负载共轭匹配的最佳情况传送至接收机的功率是天线感应或截获到的总功率的一半,另一半被天线散射掉了. 间距馈电电流相位差的二元阵方向图形状是心脏形,其最大辐射方向指向电流滞后的那个单元的方向. 用两个正交的对称振子获得圆极化辐射的条件是激励幅度相等,激励相位相差. 天线口径场出现线性相位分布时,天线辐射性能的主要影响是最大辐射方向从口径平面的法线方向偏离α ,主瓣宽度变宽,口径效率减小.而随着平方率相位分布的增大,其主要影响是主瓣变宽,副瓣电平升高. 设平面口径天线的物理面积为S,口径效率υ,其增益为 ,若口径场为均匀分布,则其口径效率为1;若口径场为余弦分布,则其口径效率为0.81. 天线远区辐射场的振幅随r按变化.若设天线的最大尺寸为D,则远区距离为r应满足关系,这是在源点到远区某点的相位与坐标原点到远区某点的相位之差不超过弧度的条件下得到的公式. 长为2L的细线振子(如图1),当时,其上电流分布可近似为三角形分布,表达式为 元天线的方向图函数为(沿z轴放置),半波振子的方向图函数为,辐射电阻为=73.1. 计算对称振子天线的辐射场时应知道天线上的电流分布,对于沿z轴放置的长为2L的对称振子,其上电流分布可近似为,它是根据传输线原理得到的. 沿z轴放置的元天线的方向图函数为;在xz平面内的惠更斯面元的方向图函数为;沿z轴放置的对称半波振子方向图函数为,辐射电阻Rr=73.1. 设二元阵单元间距为d,射线与阵轴的夹角为θ,则等幅同相时的阵因子为 (;);等幅反相时的阵因子为(,).阵因子为心脏形的条件是：两单元天线的电流相位差为,间距,表达式 谐振振子天线的判定条件是：在一定长度下其输入阻抗虚部为零.半波谐振天线的实际长度比工作波长的一般略短些,这是所谓的缩短效应,振子截面半径愈大,则谐振振子的长度缩短愈多.长度大于半波谐振子长度的振子天线的输入阻抗呈感性. 对称振子输入阻抗虚部为零时,对应的长度称为谐振长度;比半波谐振长度短的对称振子其输入阻抗呈容性. 设单元天线的方向图函数为,阵因子,则天线阵的方向图函数 设阵轴与射线间的夹角为θ,均匀直线式天线阵的最大辐射方向可由公式计算;对侧射阵,两单元间馈电相位差,其(m=0、1、2、........);对端射阵.为不出现栅瓣,阵元间距应满足的条件是(侧射)(端射) 镜像法分析近地天线是把地面看作是无限大导电平面的对称垂直振子.其镜像点电流与原电流等幅同相.而水平振子的镜像点的电流与原电流等幅反相. 工程上近似计算天线输入阻抗的三种方法：坡印廷矢量法、等值传输线法和感应电势法.其中坡印廷矢量法不能计算阻抗的虚部. 按下列的分类,每类至少列出三种天线：宽带天线：笼形天线、双锥天线、盘锥天线;圆极化天线：十字形振子旋转场天线、轴向模圆柱螺旋天线、等