《天線與電波傳播》課件-15線天線

天線與電波傳播AntennasandPropagation天線與電波傳播專題八線天線課堂設(shè)計(jì)ClassDesign教學(xué)內(nèi)容對稱振子天線結(jié)構(gòu)電流分布方向圖對稱振子長度變化對天線方向圖的影響常用線天線介紹單極天線加載天線折合振子螺旋天線問題引入問題引入問題引入對稱振子天線得以廣泛應(yīng)用的原因是什么？結(jié)構(gòu)和功能？結(jié)構(gòu)和電流分布結(jié)構(gòu)和電流分布結(jié)構(gòu)和電流分布電流分布特點(diǎn)（1）振子上的電流呈正弦分布；（2）振子的終端是電流的波節(jié)；（3）電流分布是相對饋點(diǎn)對稱的。結(jié)構(gòu)和電流分布兩種對稱振子上電流的精確計(jì)算和近似結(jié)果細(xì)半波對稱振子細(xì)全波對稱振子輻射場和方向圖電基本振子輻射電場輻射場和方向圖

輻射場和方向圖

歸一化方向圖函數(shù)輻射場和方向圖E面方向圖H面方向圖

立體方向圖輻射場和方向圖不同臂長對稱振子的E面方向圖輻射場和方向圖不同臂長對稱振子的E面方向圖輻射場和方向圖無論l/λ取何值，在0o方向上輻射場為零。l/λ遠(yuǎn)小于1時(shí)，對稱振子和電流元方向圖很接近。當(dāng)l<0.5λ時(shí)，方向圖仍然是呈8字形，在90o方向輻射最大，且隨l/λ增大，方向圖更窄。當(dāng)l>0.5λ時(shí)，對稱振子上出現(xiàn)反相電流，輻射場開始出現(xiàn)副瓣。對稱振子E面方向圖特點(diǎn)電參數(shù)輻射阻抗對稱振子輻射電阻隨其電長度變化半波對稱振子電參數(shù)方向性系數(shù)半波對稱振子半功率波瓣寬度半波對稱振子常用線天線單極天線理想導(dǎo)電平面上的單極子天線

單極子天線也稱為直立天線常用線天線單極天線有限尺寸導(dǎo)電平面上的單極子天線

有限圓盤對于方向圖的影響在于，隨著圓盤尺寸半徑的增大，方向圖的最大輻射方向不再是水平方向，而是呈上揚(yáng)趨勢。常用線天線加載天線單極子天線及其等效電路單極子天線工作頻率增大等效電路中的電容或電感可以用小尺寸實(shí)現(xiàn)低頻率工作，實(shí)現(xiàn)小型化。常用線天線加載天線頂部加載頂部電容加載常用線天線加載天線介質(zhì)加載常用線天線加載天線分布加載分布加載常用線天線折合振子

實(shí)際的折合振子的長度通常取為半波長，它可以看成全波對稱振子折合而成。常用線天線折合振子（1）輻射阻抗：折合振子的總輻射阻抗為單個(gè)半波振子輻射阻抗的4倍。（2）寬帶特性：折合振子天線帶寬比同等粗細(xì)的對稱振子寬。（3）方向圖：方向圖與半波振子方向圖相同。折合振子天線的特性常用線天線螺旋天線

裝有12支螺旋陣列天線的全球定位衛(wèi)星，共24顆，分布于圍繞地球的橢圓軌道。人們能借此在地球的任何位置（經(jīng)度、緯度和高度）、任何時(shí)間、任何氣候下，以cm級精度確定自己的絕對位置，或以mm級精度確定相對位置。常用線天線螺旋天線

架設(shè)在月球FraMauro高地上的螺旋聚束天線。由Apollo-14的宇航員AlanShepard，StuartRoosa和EdgarMitchell設(shè)置，用來向地球會送關(guān)于當(dāng)?shù)貤l件的無線電信息。螺旋導(dǎo)線繞在一根有機(jī)玻璃的波管上。常用線天線螺旋天線

螺旋天線上既存在沿螺旋線導(dǎo)行的電磁波，也存在著因各匝間耦合傳輸?shù)牟?。?dāng)L<0.5λ

，螺線的每匝可近似為尺寸極小的圓環(huán)，其輻射主向與螺旋軸線垂直，稱為法向輻射模式。當(dāng)L=(0.8~1.3)

λ，天線上的電流近似于行波分布，此時(shí)天線的輻射主向沿螺旋軸線方向，稱為軸向輻射模式。當(dāng)L長為其他值時(shí)（如L>1.3λ），天線輻射主向與螺線軸線成斜射角度，稱為圓錐輻射模式。軸向法向圓錐