微波技術(shù)與天線-天線（三）

能定量表征天線能量轉(zhuǎn)換和定向輻射能力的量。

天線和饋線良好地匹配

天線輸入阻抗

輸入功率能否全部輻射出去天線效率

定向輻射的能力

方向圖天線波瓣寬度方向函數(shù)方向系數(shù)旁瓣電平天線效率與方向系數(shù)組合在一起

增益系數(shù)輻射的電磁波都具有一定的極化特性

極化容許變動范圍的頻率范圍

頻帶寬度天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向圖：描述天線輻射能量強弱在空間分布形狀的圖形天線輻射場表達式中與方向有關(guān)的因子在相同距離條件下天線輻射場相對值與空間方向的關(guān)系若以場強振幅E表示，稱為場強圖。若以單位立體角的功率表示，稱為功率圖。方向圖函數(shù)歸一化方向函數(shù)天線的方向性發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)歸一化功率方向圖函數(shù)

歸一化分貝方向圖函數(shù)

方向圖立體方向圖和平面方向圖E(H)面：通過天線最大輻射場方向并平行于電(磁)場矢量的平面。發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向圖場強方向圖和功率方向圖非歸一化方向圖和歸一化方向圖極坐標(biāo)方向圖和直角坐標(biāo)方向圖【電基本振子】電基本振子方向圖a)極坐標(biāo)b)直角坐標(biāo)電基本振子方向圖a)極坐標(biāo)b)直角坐標(biāo)發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向圖參數(shù)波瓣寬度描述天線輻射功率的集中程度主波束最大值兩側(cè)兩個零輻射方向的夾角。主瓣最大值兩側(cè)場強等于最大場強的的兩個方向的夾角。①零功率波瓣寬度(FNBW)②半功率波瓣寬度(HPBW)發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)【半波對稱振子】0.125

0.25

<<

0.375

0.5

0.2931

2(1/

)2/21.7072870

78090064047.80臂長l最大值

fmax2

0.5五種典型對稱振子的2

0.5【電流元】發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向圖參數(shù)副瓣電平描述副瓣相對于主瓣的強弱程度①第一副瓣電平(FSLL)②后瓣電平(BLL)發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向性系數(shù)

方向性系數(shù)

理想點源它向四周均勻地輻射表示天線將能量集中輻射的程度發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向性系數(shù)

發(fā)射天線的電參數(shù)天線的方向性及方向性參數(shù)方向性系數(shù)

有向天線D>1

無方向性天線D=1輻射功率相同條件下，采用方向系數(shù)為D的天線在同一位置處場強比無方向性天線場強提高。任意方向的方向系數(shù)發(fā)射天線的電參數(shù)方向系數(shù)D天線比無方向天線場強提高？天線的方向性及方向性參數(shù)方向性系數(shù)

【電流元】

【半波對稱陣子】

半波對稱振子發(fā)射天線的電參數(shù)天線效率與增益系數(shù)天線效率表示天線是否有效的進行能量轉(zhuǎn)換

發(fā)射天線的電參數(shù)天線效率與增益系數(shù)天線增益將方向系數(shù)和天線效率聯(lián)系起來，表征天線總的收益程度G增益和方向性系數(shù)的區(qū)別增益和方向性系數(shù)、效率的關(guān)系

比較的前提不同：增益系數(shù)是在輸入功率相等的條件下，方向系數(shù)是在輻射功率相等時；發(fā)射天線的電參數(shù)天線的極化特性線極化：垂直極化，水平極化---線天線圓極化：左旋，右旋----兩個相差90°等幅的天線構(gòu)成橢圓極化：軸比定義電場矢量隨時間變化的軌跡分類天線的頻帶寬度能滿足天線指標(biāo)參數(shù)要求的頻帶范圍。

天線的頻帶寬度都是就某個參數(shù)而言的，不同的天線參數(shù)，如輸入阻抗、效率、波瓣指向、波瓣寬度、副瓣電平、增益、極化等往往有不同的帶寬。通常，取其中較窄的一個作為整個天線的帶寬。發(fā)射天線的電參數(shù)天線的有效長度把天線在最大輻射方向產(chǎn)生的場強與天線饋電點電流聯(lián)系起來，用以衡量天線輻射能力。發(fā)射天線的電參數(shù)天線輸入阻抗

為輸入電阻，表示天線消耗的發(fā)射功率。為輸入電抗，表示天線近場的貯存功率。饋電點所呈現(xiàn)的阻抗值

發(fā)射天線的電參數(shù)接收天線工作原理接收天線理論分析接收天線的感應(yīng)電動勢法

對入射面而言，入射電場一般可分解為兩個分量：垂直分量E1和平行分量E

θ

，而只有與振子平行的分量EZ=E

θsinθ才能在振子表面激起電流。在EZ的作用下線元dz的表面將激起感應(yīng)電動勢為天線接收電波的過程dz

電動勢在負載上產(chǎn)生電流，是θ的函數(shù)，即接收天線有方向性。互易原理接收天線理論1e11Z1Z222I212e22Z2Z111I12互易原理接收天線理論

天線接收電流與來波的方向有關(guān)，且接收電流與來波方向之間關(guān)系函數(shù)就是該天線作為發(fā)射天線時的歸一化方向函數(shù)。

任一天線工作于發(fā)射狀態(tài)和接收狀態(tài)時的方向性相同。

任一天線作為接收天線和發(fā)射天線時的輸入阻抗相同?；ヒ自斫邮仗炀€理論

由于天線無論是作為發(fā)射還是接收使用，滿足的邊界條件是一樣的。因此天線在接收狀態(tài)下電流分布也應(yīng)該和發(fā)射時相同，這就意味著任意類型天線