第六章地面對(duì)天線特性的影響

1、第六章第六章 地面對(duì)天線特性的影響地面對(duì)天線特性的影響第一節(jié)第一節(jié) 鏡像原理鏡像原理 地面將影響天線的特性地面將影響天線的特性：方向性圖，輻射阻抗，輸入阻抗，天線效率 原因原因：二次電流和二次場(chǎng)的出現(xiàn) 近似分析方法近似分析方法：鏡像原理 鏡像原理：求位于理想導(dǎo)電平面附近的天線所鏡像原理：求位于理想導(dǎo)電平面附近的天線所產(chǎn)生的場(chǎng)時(shí)，用天線的鏡像來(lái)代替理想導(dǎo)電平產(chǎn)生的場(chǎng)時(shí)，用天線的鏡像來(lái)代替理想導(dǎo)電平面對(duì)它的影響。鏡像天線距理想導(dǎo)電平面的垂面對(duì)它的影響。鏡像天線距理想導(dǎo)電平面的垂直距離等于天線到該導(dǎo)電平面的距離。直距離等于天線到該導(dǎo)電平面的距離。 實(shí)質(zhì)：用集中的鏡像電流代替分布的感應(yīng)面電實(shí)質(zhì)：用集中

2、的鏡像電流代替分布的感應(yīng)面電流。流。H = 實(shí)際振子實(shí)際振子HH = 實(shí)際振子實(shí)際振子鏡像振子鏡像振子鏡像電流的確定：鏡像電流的確定：HH = 垂直振子垂直振子鏡像電流：鏡像電流：大小相等大小相等方向相同方向相同IIHH = 水平振子水平振子鏡像電流：鏡像電流：大小相等大小相等方向相反方向相反IIH1H1 = 傾斜振子傾斜振子鏡像電流：鏡像電流：先分解先分解 后后合成合成IIH2H2例：求移動(dòng)通信中的車(chē)載天線的方向性系數(shù)定義：?jiǎn)螛O天線定義：?jiǎn)螛O天線只有一個(gè)臂的對(duì)稱振子只有一個(gè)臂的對(duì)稱振子單極接地天線單極接地天線單極天線垂直架設(shè)在地面或金屬體表單極天線垂直架設(shè)在地面或金屬體表面，其下端面與激勵(lì)源

3、的一個(gè)端子相連，而激勵(lì)面，其下端面與激勵(lì)源的一個(gè)端子相連，而激勵(lì)源的另一端與地面或金屬體相連。源的另一端與地面或金屬體相連。l = l 利用對(duì)稱振子的方向性函數(shù)，得 sincoscoscosklklf用仰角表示： ooklklf1800coscossincos=0o=180o=90o特點(diǎn)： 最大輻射方向在水平面內(nèi)(lH sinsin2cos1sinsin2cos1601cos160sin211kHklfkHklrIEeeklrIjEEEmkHjjkrm ccfffkHf1sinsin2則令 cf稱為水平架設(shè)振子的地面因子。稱為水平架設(shè)振子的地面因子。結(jié)論：水平架設(shè)對(duì)稱振子的方向性與架設(shè)高度結(jié)論

4、：水平架設(shè)對(duì)稱振子的方向性與架設(shè)高度H有關(guān)。有關(guān)。=0o90oH=0.25=0o90oH=0.6=0o90oH=0.5=0o90oH= 水平架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的水平振子在水平方向無(wú)輻射水平架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的水平振子在水平方向無(wú)輻射 最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)是自由空間中的最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)是自由空間中的2倍倍 垂直架設(shè)的對(duì)稱振子，其子午面內(nèi)的輻射場(chǎng)和方向性ojmmmmeII0, 100根據(jù)鏡像原理，有設(shè)HH = IIr1r2sincos,cossin90o sincos2coscossincossincos2coscossincos601coscossincos60sin211kHklklf

5、kHklklrIEeeklklrIjEEEmkHjjkrm ccfffkHf1sincos2則令 cf稱為垂直架設(shè)振子的地面因子。稱為垂直架設(shè)振子的地面因子。結(jié)論：垂直架設(shè)對(duì)稱振子的方向性與架設(shè)高度結(jié)論：垂直架設(shè)對(duì)稱振子的方向性與架設(shè)高度H有關(guān)。有關(guān)。單個(gè)對(duì)稱振子在子午面內(nèi)的輻射場(chǎng)：jkrmjkrmeklklrIjeklklrIjEcoscossincos60coscossincos60111jkrkHjmjkrkHjjmjkrkHjjmjkrkHjmeeklklrIjeemeklklrIjeemeklklrIjeeklklrIjEHrrsin2sin21sin22sin22112coscos

6、sincos60coscossincos60coscossincos60coscossincos60sin210101r1, r2H 垂直架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的振子在軸向無(wú)輻射垂直架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的振子在軸向無(wú)輻射 最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)是自由空間中的最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)是自由空間中的2倍倍H=0o=180o=90ol/=0.25第三節(jié)第三節(jié) 非理想導(dǎo)電平面對(duì)對(duì)稱振子的影響非理想導(dǎo)電平面對(duì)對(duì)稱振子的影響 架設(shè)在實(shí)際地面上的對(duì)稱振子的輻射場(chǎng)和方向性圖HH r1r2EdEr 由于實(shí)際地面存在由于實(shí)際地面存在損耗，因此，不能再用損耗，因此，不能再用鏡像原理來(lái)分析。求解鏡像原理來(lái)分析。求解總場(chǎng)只能用直射波的場(chǎng)總場(chǎng)只能用直射波的場(chǎng)疊加反射波的場(chǎng)。疊加反射波的場(chǎng)。直射波的場(chǎng)： fEEmax1 jkHjefREEsin2max2反射波的場(chǎng)： 為地面反射系數(shù)為方向性函數(shù)jeRRf其中，jkHjeREEEEsin2max211對(duì)于理想導(dǎo)電平面，振子水平架設(shè)時(shí)，振子垂直架設(shè)時(shí)，11RR =0o為零輻射方向，不再為零輻射方向，而為最小輻射方向；為零輻射方向，不再為零輻射方向，而為最小輻射方向； 方向性圖變寬；方向性圖變寬； 最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)減??；最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)