微波技術與天線復習

1、1、簡述天線的功能（概念 +4個功能）在無線通信系統(tǒng)中， 需要將來自發(fā)射機的導波能量轉變?yōu)闊o線電波，或?qū)o線電波轉變?yōu)閷Р芰?，原來輻射和接收無線電波的裝裝置稱為天線 天線應能將導波能量盡可能多地轉變?yōu)殡姶挪芰窟@首先要求天線是一個良好的電磁開放系統(tǒng)，其次要求天線與發(fā)射機或接收機匹配天線應使電磁波盡可能集中于確定的方向上，或?qū)Υ_定方向的來波最大限度的接受即天線具有方向性.天線應能發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波，即天線有適當?shù)臉O化.天線應有足夠的工作頻帶2、名詞解釋：什么是天線？作用：在發(fā)射部分，將高頻導行波轉換為空間電波，在接收端，空間電波轉換為導行波.性能：是能量轉換器件、具有定向輻射能力、頻率

2、選擇特性、極化特性.結構：開放.3、 把天線和發(fā)射機或接收機連接起來的系統(tǒng)為饋線系統(tǒng)，天線和饋線系統(tǒng)統(tǒng)稱天線饋線系統(tǒng)，簡稱天饋系統(tǒng).4、點電基本振子近區(qū)場又為準靜態(tài)場；離天線較遠時，近似為0 ;電場磁場相位差 90 ,為感應場.-=j芒匚皿肌*孔二i弊勒心遠區(qū)場中:-電基本振子的的遠區(qū)場是沿著徑向外傳的橫電磁波，遠區(qū)場又稱輻射場.E/H=120pi，遠區(qū)場具有與平面波相同的特性.隨著距離增加，輻射場減小.4、 電，磁基本振子具有相同的方向函數(shù)，空間相互正交，相位差 905、天線的電參數(shù)有哪些？主瓣寬度：主瓣寬度是衡量天線的最大輻射區(qū)域的尖銳程度的物理量.在場強方向圖中，等于最大場強兩點間的寬度

3、，稱為半功率波瓣寬度； 或?qū)㈩^兩個零點之間的角度作為主瓣寬度，即零功率波瓣寬度.旁瓣電平：旁瓣電平是指離主瓣最近且電平最高的第一旁瓣電平，一般以分貝表示.前后比：前后比是指最大輻射方向（前向）電平與其相反方向（后向）電平之比，通常以分貝為單位.方向系數(shù)：方向系數(shù)定義為：在離天線某一距離處，天線在最大輻射方向上的輻射功率流密度Smax與相同輻射功率的理想無方向性天線在同一距離處的輻射功率流密度S0之比，記為D,即ir天線方向系數(shù)的般表達式為6、要使天線方向系數(shù)大，不僅要求主瓣窄，還要全空間的旁瓣電平小7、 沿Z軸放置的電基本振子方向系數(shù)為|F（ 0 , $ ）|=| sin 0 I,方向系數(shù)D=

4、1.5.輻射電阻為：8天線效率（5個公式）提高天線效率，應提高輻射電阻，減小損耗電阻9、 增益系數(shù)：天線與理想的無方向性天線在最大輻射方向上將輸入功率放大的倍數(shù).（4個）10、 極化特性指天線在最大輻射方向上電廠矢量的方向隨時間的變化規(guī)律.按天線所輻射的電場的極化形式可將 天線分為線極化天線、圓極化天線和橢圓極化天線11、有效接收面積：12、從接收角度講,對天線的方向性有哪些要求 ？主瓣寬度盡可能窄，以抑制干擾.但如果信號與干擾來自同一方向，即使主瓣很窄，也不能抑制干擾；另一方面，當來波方向易于變化時，主瓣太窄則難以保證穩(wěn)定的接收.旁瓣電平盡可能低.如果干擾方向恰與旁瓣最大方向相同，則接收噪聲

5、功率就會較高，也就是干擾較大；對雷達天線而言，如果旁瓣較大，則由主瓣所看到的目標 與旁瓣所看到的目標會在顯示器上相混淆，造成目標的失落. 天線方向圖中最好能有一個或多個可控制的零點，以便將零點對準干擾方向，而且當干擾方向變化時，零點方向也隨之改變，這也稱為零點自動形成技術.第8章1、對稱振子天線由兩根粗細和長度都相同的導線構成，按正弦駐波分布.2h/y=0.5半波對稱掙子，=1是全波對稱掙子，當電長度趨于2時，Q=90 的平面內(nèi)就沒有輻射了 2、 半波掙子可作為獨立天線或天線陣的陣元.E面方向圖函數(shù)為，輻射電阻73.1歐，D=1.64 ,3、 振子天線的輸入阻抗，h 一定時，a越大， 越小.相

6、移常數(shù) =R,L為單位長度的電阻、抗，導線半徑a越大，L越小，相移常數(shù)和自由空間波數(shù)k= / 相差就越大.波長縮短系數(shù)公式：4、 對稱振子上的相移常數(shù)大于自由空間的波數(shù)k，對稱振子上的波長短于自由空間的波長，為波長縮短現(xiàn)象.波長縮短現(xiàn)象的主要原因有 ： 對稱振子輻射引起振子電流衰減，使振子電流相速減小，相移常數(shù)B大于自由空間的波數(shù)k,致使波長縮短；由于振子導體有一定半徑，末端分布電容增大（稱為末端效應），末端電流實際不為零，這等效于振子長度增加，因而造成波長縮短.振子導體越粗，末端效應越顯著，波長縮短越嚴重.有結論5、陣列天線為加強天線的方向性，將若干輻射單元（天線元或振元）按某種方式排列所構

7、成的系統(tǒng)稱為天線陣.相思元指各陣元的形狀與尺寸相同，以相同姿態(tài)排列.6、二元陣，天線元 2的電流相位超前天線元 1的角度為 ，7、 方向圖乘積定理 二元等幅陣輻射場的電場強度模值為：已說冷斜怦爭式中|F（ 0， $ ）|稱為元因子，8*21稱為陣因子.元因子表示組成天線陣的單個輻射元的方向圖函數(shù)，其值僅取決于天線元本身的類型和尺寸.它體現(xiàn)了天線元的方向性對天線陣方向性的影響.陣因子表示各向同性元所組成的天線陣的方向性，其值取決于天線陣的排列方式及其天線元上激勵電流的相對振幅和相位，與天線元本身的類型和尺寸無關.在各天線元為相似元的條件下，天線陣的方向圖函數(shù)是單元因子與陣因子之積.此特性為方向圖

8、乘積定理8、 天線陣由兩個沿 X軸排列，平行于 Z軸放置的半波振子，二元陣的電場強度模制：E面方向圖函數(shù)：H面方向圖函數(shù)：9、均勻直線陣等間距、各陣元電流的幅度相等，相位依次den兩遞增后減的直線陣.有結論：a陣元因子越多，主瓣月窄，bC的改變決定振因子最大輻射方向d副瓣電平最小為-13.2 , e陣列的極化特性決定于輻射元的極化特性.10、 什么是邊射式天線陣？什么是端射式天線陣？試從物理概念上解釋之.邊射陣指最大輻射方向在垂直于陣軸方向上，即0 m= n /2,Z =0的天線陣.也就是說，在垂直于陣軸方向上，各元到觀察點沒有波程差，如果各元電流元也沒有相位差 ，則構 成邊射式天線陣.b端射

9、陣指最大輻射方向在陣軸方向上，即$ m=0或n , Z =-kd（ $ m=0）或Z =kd （ $ m= n ）的天線陣.対，也就是說，陣的各元電流沿陣軸方向依次滯后kd或超前kd,陣的各元到達最大方向上同一點的空間波程差依次超前kd或滯后kd，而總的相位差為零，則構成端射式天線陣第5章1、微波元器件按其變換性質(zhì)可以分為線性互易元器件、線性非互易元器件、非線性元器件三大類.代表性的微波無源元器件有：連接匹配元件（a終端負載元件（短路，匹配，失配負載）b微博連接元件（波導接頭，衰減元件和相移元件，轉換接頭）c阻抗匹配元件）、功率分配元件（定向耦合器，功率分配器，各種微波分支器）、微波諧振元件、

10、微波鐵氧體元件 .5, 15 試說明如題5. 15圖所示般結環(huán)行器的工作原理。g/e:購廉切親畫帀FA耳皿麗同坐嶇）閔曠財卿旳&霽卻闿甜II屈魯1右蟲半菲關們胡旳同業(yè)國巧圏g十陽護黒 U H側乳這霸耳:fcts各別丄型甜B(yǎng)UM飆犧 遼口黙TH酣陳獅 *酣口陳嘗纟Mfttd陽岳利第出斟竽黙堰轉SM口Wn h VkUJ n ry*審琳丁浪審翱口黠創(chuàng)叩啣“口黙嗚口陳YZ自綁R 寤切站工軸需J!桝密人m咆M 口黙瞬煩切器日対心卵規(guī)幽網(wǎng)絡1和3的八知一陣為0-網(wǎng)絡2的A矩陣為eos/jZ., sinfl 1網(wǎng)絡的九軌陣為jZ, sintf八=笛入兒rosZZ B,Z sintf2j f, “甜 + I ；世j 比Z、 sin(? os& B, Z, sin?必。_r從ifU求得2B一般可取 X=Z、,14.51 設某系統(tǒng)如題1川圖所貳収 I】網(wǎng)絡為尢樣互易燉稱網(wǎng)貉*在終端琴考面 T.處接匹霊負議；測得距辱考Ifil 7；理離 -o. 12.-A.處為電壓波節(jié)點*蛀波系數(shù)為 1.5.試求該雙口網(wǎng)略的散討燉陣.解勢考