第1章__天線基礎(chǔ)知識(2)

1、第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧2.2.電基本振子的輻射電基本振子的輻射1.1.緒論緒論天線的定義、作用天線的定義、作用天線在無線電通信系統(tǒng)中的地位天線在無線電通信系統(tǒng)中的地位電基本振子輻射場表達(dá)式電基本振子輻射場表達(dá)式電基本振子的輻射特性電基本振子的輻射特性 本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容1 1、發(fā)射天線的電參數(shù)、發(fā)射天線的電參數(shù)2 2、互易定理、互易定理3 3、接收天線的電參數(shù)、接收天線的電參數(shù)有效接收面積、等效噪聲溫度有效接收面積、等效噪聲溫度方向函數(shù)、方向圖、方向圖參數(shù)、方向系數(shù)、方向函數(shù)、方向圖、方向圖參數(shù)、方向系數(shù)、天線效率、增益系數(shù)、天線極化、

2、有效長度、天線效率、增益系數(shù)、天線極化、有效長度、輸入阻抗與輻射阻抗、頻帶寬度輸入阻抗與輻射阻抗、頻帶寬度第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 1.2 1.2 發(fā)射天線的電參數(shù)發(fā)射天線的電參數(shù)方向特性方向特性：方向函數(shù)、方向圖、：方向函數(shù)、方向圖、 方向圖參數(shù)、方向系數(shù)方向圖參數(shù)、方向系數(shù) 輻射特性輻射特性：天線效率、增益系數(shù)、有效長度：天線效率、增益系數(shù)、有效長度極化特性極化特性：天線極化：天線極化阻抗特性阻抗特性：輸入阻抗與輻射阻抗、頻帶寬度：輸入阻抗與輻射阻抗、頻帶寬度第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 在相同距離的條件下天線輻射場的相對值在相同距離的條件下天線輻射場的相對值與

3、空間方向（子午角與空間方向（子午角、方位角、方位角）的關(guān)系。）的關(guān)系。用用 f (,)表示。表示。 天線輻射的電場強為天線輻射的電場強為 ，把電場，把電場強度（絕對值）寫成強度（絕對值）寫成, rE),(60)(frIr,E（121） 方向函數(shù)方向函數(shù) 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 因此，方向函數(shù)可定義為因此，方向函數(shù)可定義為( , , )( , )60 /E rfI r （122） 將電基本振子的輻射場表達(dá)式將電基本振子的輻射場表達(dá)式代入上式，代入上式，可得電基本振子的方向函數(shù)為可得電基本振子的方向函數(shù)為( , )( )sinlff （123） jkrerIljEsin60第第1

4、 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 方向函數(shù)是衡量天線的輻射作用在空方向函數(shù)是衡量天線的輻射作用在空間相對分布的參數(shù)。間相對分布的參數(shù)。 物理意義：物理意義： 描述了天線輻射場強的相對值與描述了天線輻射場強的相對值與空間方向之間的關(guān)系?？臻g方向之間的關(guān)系。圖圖122 電基本振子方向圖電基本振子方向圖 立體方向圖立體方向圖E面方向圖面方向圖H面方向圖面方向圖依據(jù)歸一化方向函數(shù)而繪出的為依據(jù)歸一化方向函數(shù)而繪出的為歸一化方向圖歸一化方向圖 與天線等距離處，天線輻射場大小在空間與天線等距離處，天線輻射場大小在空間中的相對分布隨方向變化的圖形。中的相對分布隨方

5、向變化的圖形。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 maxmax( , )( , )( , )( , )EfFfE （124） 最大輻射方向最大輻射方向上的電場強度上的電場強度方向函數(shù)的最大值方向函數(shù)的最大值理想點源理想點源電基本振子電基本振子 sin),( F1),(F常采用常采用，用，用 表示，即表示，即),(F第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線輻射場強在空間的相對分布。天線輻射場強在空間的相對分布。 物理意義：物理意義： 天線方向圖是方向函數(shù)的圖形表示。天線方向圖是方向函數(shù)的圖形表示。工程上常采用兩個特定正交平面工程上常采用兩個特

6、定正交平面 面面：電場強度矢量所在并包含最大輻射：電場強度矢量所在并包含最大輻射 方向的平面。方向的平面。 面面：磁場強度矢量所在并包含最大輻射：磁場強度矢量所在并包含最大輻射 方向的平面。方向的平面。：表示面方向函數(shù)；：表示面方向函數(shù)； ：表示面方向函數(shù)。：表示面方向函數(shù)。 ,Ef,Hf方向圖可以用極坐標(biāo)或直角坐標(biāo)繪制。方向圖可以用極坐標(biāo)或直角坐標(biāo)繪制。 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 圖圖123 電基本振子電基本振子E平面方向圖（極坐標(biāo)）平面方向圖（極坐標(biāo)）yzO功率方向圖場強方向圖|sin |第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 功率方向圖：功率方向圖：,2F圖圖124 電

7、基本振子電基本振子H平面方向圖（極坐標(biāo)）平面方向圖（極坐標(biāo)）zxy|sin90 | 1第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 電基本振子方向圖（直角坐標(biāo)）電基本振子方向圖（直角坐標(biāo)）E面面 H面面 0,F12,F01第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 主瓣最大值兩邊主瓣最大值兩邊兩個零輻射方向之間兩個零輻射方向之間的的夾角。用夾角。用 20E 或或 20H 表示。表示。(1)零功率點波瓣寬度：零功率點波瓣寬度： 主 軸主 瓣后 瓣第 一 副 瓣 00.502020.5第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 (2)半功率點波瓣寬度：半功率點波瓣寬度：主 軸主 瓣后 瓣第 一 副 瓣 0

8、0.502020.5 主瓣最大值兩邊場強等于最大值的主瓣最大值兩邊場強等于最大值的0.7070.707倍（或等于最大功率密度的一半）的倍（或等于最大功率密度的一半）的兩輻射兩輻射方向之間方向之間 的夾角，又稱為的夾角，又稱為3 3分貝波束寬度。用分貝波束寬度。用 2 20.5E 0.5E 或或 2 20.5H0.5H表示。表示。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 (3)副瓣電平副瓣電平 副瓣最大值與主瓣最大值之比。副瓣最大值與主瓣最大值之比。一般以分貝表示：一般以分貝表示：,max2max2,maxmax10lg20lgavavSESLLdBSE（128） Sav,max2和和Sav,m

9、ax 分別為最大副瓣和主瓣分別為最大副瓣和主瓣的功率密度最大值；的功率密度最大值；Emax2和和Emax 分別為最分別為最大副瓣和主瓣的場強最大值。大副瓣和主瓣的場強最大值。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 圖圖125 天線方向圖的一般形狀天線方向圖的一般形狀 主 軸主 瓣后 瓣第 一 副 瓣 00.502020.5 (4)前后比前后比 主瓣最大值與后瓣最大值之比。主瓣最大值與后瓣最大值之比。通常也用分貝表示。通常也用分貝表示。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 在同一距離及相同輻射功率的條件下在同一距離及相同輻射功率的條件下, ,某天線在某天線在最大輻射方向上的輻射功率密度最大

10、輻射方向上的輻射功率密度S Smax max （或場強（或場強| |E Emaxmax| |的平方）與無方向性天線的平方）與無方向性天線( (點源點源) )的輻射功率密度的輻射功率密度S S0 0 （或場強（或場強| |E E0 0| |的平方）之比。記為的平方）之比。記為D D2maxmax200rrorroPPPPESDSE（129） 式中式中Pr、Pr0分別為實際天線和無方向性天線分別為實際天線和無方向性天線的輻射功率。的輻射功率。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 方向系數(shù)是衡量天線定向輻射能力的方向系數(shù)是衡量天線定向輻射能力的重要參數(shù)。

11、重要參數(shù)。 物理意義：物理意義： 描述天線與理想的無方向性天線描述天線與理想的無方向性天線相比在最大輻射方向上將輻射功率增相比在最大輻射方向上將輻射功率增大的倍數(shù)。大的倍數(shù)。20024240roEPSr（1210） 所以由方向系數(shù)的定義得所以由方向系數(shù)的定義得 22max60rr EDP（1211） 無方向性天線的方向系數(shù)為無方向性天線的方向系數(shù)為 1 1。因為無。因為無方向性天線在方向性天線在 r r處產(chǎn)生的輻射功率密度為處產(chǎn)生的輻射功率密度為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 max60rPDEr（1212） 上式表明，天線的輻射場與上式表明，天線的輻射場與PrD的平方的平方根成正比

12、，所以對于不同的天線，若它們的根成正比，所以對于不同的天線，若它們的輻射功率相等，則在同是最大輻射方向且同輻射功率相等，則在同是最大輻射方向且同一一r處的觀察點，輻射場之比為處的觀察點，輻射場之比為1max1max22DEED（1213） 因此，在最大輻射方向上因此，在最大輻射方向上第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 1221rrPDPD（121121） 即所需要的輻射功率與方向系數(shù)成反比。即所需要的輻射功率與方向系數(shù)成反比。2002sin),(4ddFD（12141214） 若要求在同一若要求在同一r r 處輻射場相等，則要求處輻射場相等，則要求方向系數(shù)計算公式：方向系數(shù)計算公式： 第

13、第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 例：例：求電基本振子的方向系數(shù)求電基本振子的方向系數(shù) 和半功率和半功率波瓣寬度波瓣寬度 ，并用極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)畫出并用極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)畫出面和面方向圖。面和面方向圖。5 . 1sin4sin420032002 ddddFD），（sin),(F令令904522454590,45707. 0sin),(5 . 05 . 0F5 . 0D5 . 02解：電基本振子方向系數(shù)為解：電基本振子方向系數(shù)為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 （）根據(jù)電基本振子的方向函數(shù)，求出面和（）根據(jù)電基本振子的方向函數(shù)，求出面和 面歸一化方向函數(shù)。面歸一化方向函數(shù)。面：面：

14、面：面：sin,EF1,HF（）根據(jù)求出的歸一化方向函數(shù)，列表計算。（）根據(jù)求出的歸一化方向函數(shù)，列表計算。（）根據(jù)計算結(jié)果，選取需要的坐標(biāo)系進行繪制。（）根據(jù)計算結(jié)果，選取需要的坐標(biāo)系進行繪制。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 0/6/3/22/35/6 FE=sin 0 0.50.866 10.866 0.5 0 0 /2 3/2 2 FH=1 1 1 1 1 1注意：注意： 所取角度間隔可根據(jù)需要確定，角度間隔所取角度間隔可根據(jù)需要確定，角度間隔越小，畫出的方向圖越精確，但一定要找出發(fā)越小，畫出的方向圖越精確，但一定要找出發(fā)生零值和最大值的角度。生零值和最大值的角度。第第1 1章

15、章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 E面方向圖（極坐標(biāo)）面方向圖（極坐標(biāo)）E面方向圖（直角坐標(biāo)）面方向圖（直角坐標(biāo)）H面方向圖（極坐標(biāo)）面方向圖（極坐標(biāo)）H面方向圖（直角坐標(biāo)）面方向圖（直角坐標(biāo)）xyyz,F01,F12,F,F第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 若以分貝表示，則若以分貝表示，則D=10lg1.5=1.76dB?？梢?，電基本振子的方向系數(shù)是很低的?？梢?，電基本振子的方向系數(shù)是很低的。 為了強調(diào)方向系數(shù)是以無方向性天線作為了強調(diào)方向系數(shù)是以無方向性天線作為比較標(biāo)準(zhǔn)得出的，有時將為比較標(biāo)準(zhǔn)得出的，有時將dB寫成寫成dBi，以，以示說明。示說明。 如果方向系數(shù)是以半波振子天線作為比如

16、果方向系數(shù)是以半波振子天線作為比較標(biāo)準(zhǔn)得出的，則將較標(biāo)準(zhǔn)得出的，則將dB寫成寫成dBd。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線輻射功率天線輻射功率Pr與輸入功率與輸入功率Pin之比。之比。 rAinPP（1221） 輻射電阻的一般表達(dá)式：輻射電阻的一般表達(dá)式： 220030( , )sinrRfd d （1222） 方向系數(shù)與輻射電阻之間的聯(lián)系公式：方向系數(shù)與輻射電阻之間的聯(lián)系公式：2max120rfDR（1223） 記為記為A第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 （1224） Rl 是歸算于電流是歸算于電流 I 的損耗電阻，這樣的損耗電阻，這樣rrArlrlPRPPRR（1225

17、） llRIP221提高天線效率提高天線效率 增大輻射電阻增大輻射電阻 減小損耗電阻減小損耗電阻 損耗功率損耗功率Pl 與損耗電阻與損耗電阻Rl 的關(guān)系為的關(guān)系為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線效率是衡量天線能量轉(zhuǎn)換有效程天線效率是衡量天線能量轉(zhuǎn)換有效程度的重要參數(shù)。度的重要參數(shù)。 物理意義：物理意義： 天線的輻射功率在天線輸入功率天線的輻射功率在天線輸入功率中所占的比重。中所占的比重。 在同一距離及相同輸入功率的條件下，某天線在在同一距離及相同輸入功率的條件下，某天線在最大輻射方向上的輻射功率密度最大輻射方向上的輻射功率密度 S Sma

18、xmax( (或場強或場強| |E Emaxmax| |的的平方）和理想無方向性天線平方）和理想無方向性天線( (理想點源理想點源) )的輻射功率密的輻射功率密度度 S S0 0（或場強（或場強| |E E0 0| |的平方）之比，記為的平方）之比，記為G002maxmax200ininininPPPPESGSE（1227） 式中式中Pin、Pin0分別為實際天線和理想無方向性分別為實際天線和理想無方向性天線的輸入功率。天線的輸入功率。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 00maxmax00ininrrAPPPPASSGSSGD（1228） （1229） 理想無方向性天線本身的增益系數(shù)為

19、理想無方向性天線本身的增益系數(shù)為1 1。 考慮到效率的定義，在有耗情況下，功率考慮到效率的定義，在有耗情況下，功率密度為無耗時的密度為無耗時的A倍，式倍，式 （1227） 可改可改寫為寫為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 max6060inrP GPDErr（1230）增益系數(shù)也可以用分貝表示為增益系數(shù)也可以用分貝表示為（dB）10lgG 可見，天線增益系數(shù)是方向系數(shù)與天線可見，天線增益系數(shù)是方向系數(shù)與天線效率的乘積。效率的乘積?？蓪⑹剑蓪⑹剑?-2-121-2-12）改寫為：）改寫為：第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 增益系數(shù)是綜合

20、衡量天線能量轉(zhuǎn)換和增益系數(shù)是綜合衡量天線能量轉(zhuǎn)換和方向特性的重要參數(shù)。方向特性的重要參數(shù)。 物理意義：物理意義： 表征天線與理想的無方向性天線表征天線與理想的無方向性天線相比在最大輻射方向上將輸入功率放相比在最大輻射方向上將輸入功率放大的倍數(shù)。大的倍數(shù)。 在保持實際天線最大輻射方向上的場強值不在保持實際天線最大輻射方向上的場強值不變的條件下，假設(shè)天線上的電流分布為均勻分布變的條件下，假設(shè)天線上的電流分布為均勻分布時天線的等效長度。時天線的等效長度。通常，把歸算于輸入電流通常，把歸算于輸入電流I Iinin的有效長度記為的有效長度記為l leinein 把歸算于波腹電流把歸算于波腹電流I Im

21、m的有效長度記為的有效長度記為l lemem第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 max0006060( )( )lllEdEI zI z dzrr（1231） lleinIinIin實 際 電 流 分 布電 流 均 勻 分 布I(z)z圖圖 129 設(shè)實際長度為設(shè)實際長度為 l 的某天線的某天線的電流分布為的電流分布為I I(z)(z)，考慮到各，考慮到各電基本振子輻射場的疊加，此電基本振子輻射場的疊加，此時該天線在最大輻射方向產(chǎn)生時該天線在最大輻射方向產(chǎn)生的電場為的電場為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 max60in einI lEr（1232） 令上兩式相等，得令上兩式相等

22、，得 0( )lin einI lI z dz（1233） max0006060( )( )lllEdEI zI z dzrr（1231） 若以該天線的輸入端電流若以該天線的輸入端電流I Iinin為歸算電流，則為歸算電流，則電流以電流以I Iinin為均勻分布、長度為為均勻分布、長度為leinein時天線在最大輻時天線在最大輻射方向產(chǎn)生的電場為射方向產(chǎn)生的電場為第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 由上式可看出，以高度為一邊，則實際電流與由上式可看出，以高度為一邊，則實際電流與等效均勻電流所包圍的面積相等。在一般情況下，等效均勻電流所包圍的面積相等。在一般情況下，歸算于輸入電流歸算于輸入

23、電流I Iinin的有效長度與歸算于波腹電流的有效長度與歸算于波腹電流I Im m的有效長度不相等。的有效長度不相等。 引入有效長度以后，可寫出線天線輻射場強的引入有效長度以后，可寫出線天線輻射場強的一般表達(dá)式為一般表達(dá)式為max60( , )( , )( , )eIlEEFFr 式中式中l(wèi)e與與F(,)均用同一電流均用同一電流I歸算。歸算。 （1234） 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 2 230erk lDR（1235） 在天線的設(shè)計過程中，有一些專門的在天線的設(shè)計過程中，有一些專門的措施可以措施可以加大天線的等效長度加大天線的等效長度，用來提高，用來提高天線的輻射能力。天線的輻

24、射能力。 將式（將式（12231223）與上式結(jié)合起來，）與上式結(jié)合起來，可得出方向系數(shù)與輻射電阻、有效長度之可得出方向系數(shù)與輻射電阻、有效長度之間的關(guān)系式間的關(guān)系式: :第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線在最大輻射方向上輻射電場矢量端點天線在最大輻射方向上輻射電場矢量端點運動的軌跡。運動的軌跡。天線極化天線極化 天線的極化隨著偏離最大輻射方向而改變，因天線的極化隨著偏離最大輻射方向而改變，因此，此，天線在不同輻射方向可以有不同的極化。天線在不同輻射方向可以有不同的極化。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 橢圓極化橢圓極化圓極化圓極化右旋圓極化右旋圓極化左旋圓極化左旋圓極化線

25、極化線極化水平極化：電場矢量與地面平行水平極化：電場矢量與地面平行垂直極化：電場矢量與地面垂直垂直極化：電場矢量與地面垂直 右旋橢圓極化右旋橢圓極化左旋橢圓極化左旋橢圓極化第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 右旋右旋 左旋左旋 拇指朝向波的傳播方向，四指彎向電場矢量拇指朝向波的傳播方向，四指彎向電場矢量的旋轉(zhuǎn)方向，符合左手螺旋的為左旋圓極化，符的旋轉(zhuǎn)方向，符合左手螺旋的為左旋圓極化，符合右手螺旋的為右旋圓極化。合右手螺旋的為右旋圓極化。圓（橢圓）極化判別方法圓（橢圓）極化判別方法第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線不能接收與其正交的極化分量。天線不能接收與其正交的極化分量。接收

26、天線與來波接收天線與來波極化失配因子極化失配因子 p = 0 1極化不一致極化不一致 極化失配極化失配極化一致極化一致 極化匹配極化匹配極化失配意味著功率損失，為衡量這種損失，引入極化失配意味著功率損失，為衡量這種損失，引入第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 收發(fā)天線在不同極化方式時的極化失配因子收發(fā)天線在不同極化方式時的極化失配因子 天線天線1 天線天線2 p垂直極化垂直極化垂直極化垂直極化 1垂直極化垂直極化水平極化水平極化 0線極化線極化圓極化圓極化 0.5圓極化（右旋）圓極化（右旋）圓極化（左旋）圓極化（左旋） 0圓極化（左旋）圓極化（左旋）圓極化（左旋）圓極化（左旋） 1第第1

27、 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 inininininUZRjXI（1236） 輸入電阻輸入電阻輸入電抗輸入電抗輸入阻抗的計算是比較困難的，大多數(shù)天線的輸入阻抗的計算是比較困難的，大多數(shù)天線的輸入阻抗在工程中采用近似計算或?qū)嶒灉y定。輸入阻抗在工程中采用近似計算或?qū)嶒灉y定。 天線輸入端電壓與電流之比。天線輸入端電壓與電流之比。輸入阻抗與輻射阻抗輸入阻抗與輻射阻抗 1.2.9 輸入阻抗輸入阻抗Zin第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 輻射功率與歸算電流之間的關(guān)系為輻射功率與歸算電流之間的關(guān)系為220002211()2211()22rinrinrrmmrmmrmrmPIZIRjXIZIRjX

28、（1237） 式中式中Zr0、Zrm分別為歸于輸入電流和波腹電流分別為歸于輸入電流和波腹電流的輻射阻抗。的輻射阻抗。Rr0、Rrm、Xr0、Xrm也為相應(yīng)的輻射也為相應(yīng)的輻射電阻和輻射電抗。電阻和輻射電抗。因此，輻射阻抗是一個因此，輻射阻抗是一個假想的等效阻抗假想的等效阻抗 輻射阻抗輻射阻抗第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 當(dāng)工作頻率變化時，天線的有關(guān)電參數(shù)變化的當(dāng)工作頻率變化時，天線的有關(guān)電參數(shù)變化的程度在所允許的范圍內(nèi)，此時對應(yīng)的頻率范圍稱為程度在所允許的范圍內(nèi)，此時對應(yīng)的頻率范圍稱為頻帶寬度，簡稱帶寬。頻帶寬度，簡稱帶寬。 若天線的最高工作頻率為若天線的最高工作頻率為fmax ，

29、最低工作頻率，最低工作頻率為為fmin ， 天線中心工作頻率為天線中心工作頻率為f0 ，則則相對帶寬：相對帶寬： %1000minmax fff絕對帶寬：絕對帶寬： minmaxff頻帶寬度頻帶寬度 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 如果絕對帶寬可達(dá)到幾個倍頻程的稱為如果絕對帶寬可達(dá)到幾個倍頻程的稱為超寬頻帶天線超寬頻帶天線，例如對數(shù)周期天線。，例如對數(shù)周期天線。 相對帶寬只有百分之幾的為相對帶寬只有百分之幾的為窄頻帶天線窄頻帶天線，例如引向天線；例如引向天線； 相對帶寬達(dá)百分之幾十的為相對帶寬達(dá)百分之幾十的為寬頻帶天線寬頻帶天線，例如螺旋天線；例如螺旋天線；第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知

30、識天線基礎(chǔ)知識 1.3 1.3 互易定理與接收天線的電參數(shù)互易定理與接收天線的電參數(shù) 結(jié)論：結(jié)論：同一天線，用做發(fā)射和接收時，同一天線，用做發(fā)射和接收時，其性能保持不變。其性能保持不變?；ヒ锥ɡ恚夯ヒ锥ɡ恚?任意類型的天線用作接收天線時，它的任意類型的天線用作接收天線時，它的極化、方向性、有效長度和阻抗特性等均與極化、方向性、有效長度和阻抗特性等均與它用作發(fā)射天線時的相同。它用作發(fā)射天線時的相同。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 天線導(dǎo)體在空間電場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)天線導(dǎo)體在空間電場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并在導(dǎo)體表面激勵起感應(yīng)電流，在電動勢，并在導(dǎo)體表面激勵起感應(yīng)電流，在天線的輸入端產(chǎn)

31、生電壓，在接收機回路中產(chǎn)天線的輸入端產(chǎn)生電壓，在接收機回路中產(chǎn)生電流。生電流。接收天線工作的物理過程：接收天線工作的物理過程：結(jié)論：結(jié)論：接收天線其工作過程就是發(fā)射天線的接收天線其工作過程就是發(fā)射天線的 逆過程。逆過程。第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 圖圖132 接收天線的等效電路接收天線的等效電路ZinZLEE第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 當(dāng)天線以最大接收方向?qū)?zhǔn)來波方向進行接收當(dāng)天線以最大接收方向?qū)?zhǔn)來波方向進行接收時，并且天線的極化與來波極化相匹配，接收天線時，并且天線的極化與來波極化相匹配，接收天線送到匹配負(fù)載的平均功率送到匹配負(fù)載的平均功率 P PL Lmax max 與來波的功率密度與來波的功率密度S Savav之比，記為之比，記為A Ae e。即。即maxLeavPAS（131） 第第1 1章章 天線基礎(chǔ)知識天線基礎(chǔ)知識 電臺信號及各種電氣設(shè)備工作時的工業(yè)輻射電臺信號及各種電氣設(shè)備工作時的工業(yè)輻射大氣雷電放電以及來自宇宙空間的各種輻射大氣雷電放電以及來自宇宙空間的各種輻射 天線除了