天线基本理论教学幻灯片讲义.pptVIP

第 4 章 天线基本理论;4.5 发射天线的电参数; 定理4-1; 例4-1 对称振子方向图函数; （2）方向图参数; ①天线的半功率波瓣宽度（HPBW）（2θ0.5）; 例4-2 电流元：; ②天线的零功率波瓣宽度（FNBW）（2θ0）; ④背瓣电平（前后辐射比）—Bll; 3、方向系数; 推论1; 方向系数也可定义为：在最大辐射方向的同一接收点、电场强度相同的条件下，无方向性天线的辐射功率与有方向性天线的辐射功率的比，即; 4.5.2 天线效率与增益系数; 对于中、长波天线，由于波长较长，而天线的长度不可能取得很长，因此l/λ较小，它的辐射能力自然很低，天线效率也较低。; 2、增益系数; 要求满足：; 最大辐射方向的增益系数为;; 4.5.3 天线的极化特性; 发射天线在某方向的极化是指天线在该方向所辐射电波的极化。; 圆极化天线的交叉极化可以看成是与主极化旋转方向相反的分量。; 4.5.4 天线的工作频带宽度; 4.5.5 天线的有效长度; 实际天线在最大方向产生的电场为; 若以波腹点电流Imax为参考电流，则其有效长度; 由于z=0为馈入点，所以I0=Imsinkl; 对于2l=λ/2的半波振子：;; 4.5.6 天线的输入阻抗;4.6 接收天线理论; 4.6.1 天线接收无线电波的物理过程; 电场Ez所激起的元电动势为Ezdz， Ezdz在负载Z中产生的电流为dI，则在Z中的总电流为; 4.6.2 用互易原理法分析接收天线;天线1为发射天线;天线2为发射天线;E12在Z2中产生的电流;接收天线中的感应电动势。; （1）输入阻抗Zin在发射和接收时相同；; 4.6.3 接收天线的等效电路和有效接收面积; 共轭匹配时，γ=1；一般情况下γ＜1。; 当天线以最大接收方向对准来波方向时，F(θ)=1。; 对于电流元：; 4.6.4 接收天线的电参数; 2、方向系数; 3、增益系数; 4.6.5 接收天线的方向性与干扰; 若天线最大接收方向上的场强为ES，则接收机输入端的有用信号功率为; 在超短波段，外部干扰场远小于接收机的内部噪声电平，如果接收天线的增益较高，则可降低必须的信号功率，这时仍能保持一定的信噪比，因此它与D和ηA的乘积有密切的关系。; 4.6.6 对接收天线方向性的要求; （2）降低边瓣电平。;4.7 天???阵的方向性、均匀直线阵; 4.7.1 直线阵的辐射场和方向性;=f（θ）; 式中m1i和ξ1i是第i个单元天线与第1个单元天线电流的幅度比和相位差。; 2、方向图乘积定理; 4.7.2 均匀直线阵的辐射场和方向性; 观察点处，天线2的辐射波相位比天线1的相位领先一个相位Ψ。; 数列a1，a1r，a1r2，…，的和为;罗必达法则：; 阵因子的归一化方向函数; θ的取值范围是：0°~180°，; 4.7.3 几种常见均匀直线阵; 2、原型端射直线阵; 3、相位扫描直线阵; θM也与工作频率有关，改变工作频率可以实现方向图扫描，称为频率扫描。; 4.7.4 栅瓣和间距选择及方向系数; 联立求解不等式，得; 边射阵：;4.8 二元天线阵; 对于均匀直线阵，; 【例4.4】两个半波对称振子共轴排列，; 2、等幅反相（m=1，ξ=±π）; 3、等幅相位正交（m=1，ξ=±π/2）