《微波與天線》PPT課件

1、第8章 線天線2011年周曉為修訂8.1 對(duì)稱振子天線對(duì)稱振子天線8.2 陣列天線陣列天線8.3 直立振子天線與水平振子天線直立振子天線與水平振子天線8.4 引向天線與電視天線引向天線與電視天線8.5 移動(dòng)通信基站天線移動(dòng)通信基站天線8.6 螺旋天線螺旋天線8.7 行波天線行波天線8.8 寬頻帶天線寬頻帶天線8.9 縫隙天線縫隙天線8.10 微帶天線微帶天線8.11 智能天線智能天線 第第8章章 線天線線天線返回主目錄返回主目錄第8章 線天線2011年周曉為修訂第第8章章 線天線線天線8.1 對(duì)稱振子天線對(duì)稱振子天線 對(duì)稱振子天線是由兩根粗細(xì)和長(zhǎng)度都相同的導(dǎo)線構(gòu)成, 中間為兩個(gè)饋電端， 如圖

2、8 -1 所示。 這是一種應(yīng)用廣泛且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基本線天線。 假如天線上的電流分布是已知的, 則由電基本振子的輻射場(chǎng)沿整個(gè)導(dǎo)線積分，便得對(duì)稱振子天線的輻射場(chǎng)。然而, 即使振子是由理想導(dǎo)體構(gòu)成, 要精確求解這種幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直徑為有限值的天線上的電流分布仍然是很困難的。實(shí)際上, 細(xì)振子天線可看成是開路傳輸線逐漸張開而成, 如圖 8 -2 所示。當(dāng)導(dǎo)線無限細(xì)時(shí)（h/a, a為導(dǎo)線半徑）, 張開導(dǎo)線如圖 8 -2 (c)所示, 其電流分布與開路傳輸線上的一致。第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8- 1 細(xì)振子的輻射zrrImdzzhh第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 2 開路傳輸線與對(duì)稱振

3、子第8章 線天線2011年周曉為修訂 令振子沿z軸放置（圖 8 - 1）, 其上的電流分布為 I(z)=Imsin(h-|z|).(第一章開路線的結(jié)論) 式中, 為相移常數(shù), =k= 在距中心點(diǎn)為z處取電流元段dz, 則它對(duì)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的貢獻(xiàn)為c02dzrezhIjdErjm)(sinsin60 選取振子的中心與球坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合, 上式中的r與從原點(diǎn)算起的r稍有不同。 在遠(yuǎn)區(qū) , 由于rh, 參照?qǐng)D 8 - 1, 則r與r的關(guān)系為 (對(duì)分子)coszrr.(見6-2-5式)第8章 線天線2011年周曉為修訂 在分母上近似 , 則細(xì)振子天線的輻射場(chǎng)為,rr dzezhreIjEzjhhrjmcos)

4、(sinsin60dzzzhreIjhrjm)coscos()(sinsin2600)(60FerIjrjm式中, sincos)coscos()(hhF)2(第8章 線天線2011年周曉為修訂 |F()|是對(duì)稱振子的E面方向函數(shù), 它描述了歸一化遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)|E|隨角的變化情況。 圖 8 - 3 分別畫出了四種不同電長(zhǎng)度（相對(duì)于工作波長(zhǎng)的長(zhǎng)度）: 和2的對(duì)稱振子天線的歸一化E面方向圖, 其中 和 的對(duì)稱振子分別為半波對(duì)稱振子和全波對(duì)稱振子, 最常用的是半波對(duì)稱振子。由方向圖可見, 當(dāng)電長(zhǎng)度趨近于3/2時(shí), 天線的最大輻射方向?qū)⑵x90, 而當(dāng)電長(zhǎng)度趨近于2時(shí),在=90平面內(nèi)就沒有輻射了。 由于|F

5、()|不依賴于, 所以H面的方向圖為圓。根據(jù)式（6 -3 -7）, 對(duì)稱振子的輻射功率為23, 1 ,212h212h12h超級(jí)鏈接: 對(duì)稱振子方向圖隨L的變化三維圖超級(jí)鏈接: 二維圖第8章 線天線2011年周曉為修訂ddFErpsin)(24022002max2 ddFrIrmsin)(6024022002222 化簡(jiǎn)后得ddFIpmsin)(1522002 將式（8 -1 -6）代入式（6 -3 -11）得對(duì)稱振子的輻射電阻為ddFRsin)(302200 圖 8 - 4 給出了對(duì)稱振子的輻射電阻R隨其臂的電長(zhǎng)度h/的變化曲線。 .(見6-3-7式)第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8

6、-4 對(duì)稱振子的輻射電阻與h/的關(guān)系曲線0.1h/R/0.20.30.40.50.60.70.80.91050100150200250300第8章 線天線2011年周曉為修訂 1. 半波振子的輻射電阻及方向性半波振子的輻射電阻及方向性 半波振子廣泛地應(yīng)用于短波和超短波波段, 它既可作為獨(dú)立天線使用, 也可作為天線陣的陣元。 在微波波段, 還可用作拋物面天線的饋源（這將在第9章介紹）。 將h=2h/=/2代入式（8 -1 -5）即得半波振子的半波振子的E E面方向面方向圖函數(shù)圖函數(shù)為sin)cos2cos()(F 該函數(shù)在=90處具有最大值（為1）,而在=0與=180處為零, 相應(yīng)的方向圖如圖

7、8 -3 所示。 將上式代入式（8 -1 -7）得半波振子的輻射電阻為:第8章 線天線2011年周曉為修訂 R=73.1 () (與75歐同軸線幾乎匹配) 將F（）代入式（6 -3 -8）得半波振子的方向系數(shù): D=1.64 (8 -1 -11) 方向圖的主瓣寬度等于方程: 21sin)cos2cos()(F（0180的兩個(gè)解之間的夾角 ） 由此可得其主瓣寬度為78。 因而, 半波振子的方向性比電基本振子的方向性（方向系數(shù)1.5,主瓣寬度為90）稍強(qiáng)一些。 第8章 線天線2011年周曉為修訂 *2. 振子天線的輸入阻抗振子天線的輸入阻抗 前面講過對(duì)稱振子天線可看作是由開路傳輸線張開180后構(gòu)成

8、。 因此可借助傳輸線的阻抗公式來計(jì)算對(duì)稱振子的輸入阻抗, 但必須作如下兩點(diǎn)修正。 1) 特性阻抗 由傳輸線理論知, 均勻雙導(dǎo)線傳輸線的特性阻抗沿線不變, 在式（1 -1 -16）中取r=1，則有 式中, D為兩導(dǎo)線間距；a為導(dǎo)線半徑。 而對(duì)稱振子兩臂上對(duì)應(yīng)元之間的距離是可調(diào)的（如圖8-5）, 設(shè)對(duì)應(yīng)元之間的距離為2z, 則對(duì)稱振子在z處的特性阻抗為aDzln120第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 5 對(duì)稱振子特性阻抗的計(jì)算zzz02hhz第8章 線天線2011年周曉為修訂azzz2ln120)(0式中, a為對(duì)稱振子的半徑。 將Z0(z)沿z軸取平均值即得對(duì)稱振子的平均特性阻抗 : 0

9、z)(12(ln120)(100ahdzzzhzh式中, 2為對(duì)稱振子饋電端的間隙。 可見, 隨h/a變化而變化, 在h一定時(shí), a越大, 則 越小。 2) 對(duì)稱振子上的輸入阻抗 雙線傳輸線幾乎沒有輻射, 而對(duì)稱振子是一種輻射器, 它相當(dāng)于具有損耗的傳輸線。 根據(jù)傳輸線理論, 長(zhǎng)度為h的有耗線的輸入阻抗為0z0z第8章 線天線2011年周曉為修訂hahchhahshajzhahchhaahshzzin2cos22sin22cos22sin200 式中, Z0為有耗線的特性阻抗, 以式（8 -1 -14）的0來計(jì)算; 和分別為對(duì)稱振子上等效衰減常數(shù)和相移常數(shù)。 第8章 線天線2011年周曉為修訂

10、8.2 陣列天線陣列天線 1. 二元陣的輻射場(chǎng) 設(shè)天線陣是由間距為d并沿x軸排列的兩個(gè)相同的天線元所組成, 如圖下圖所示。假設(shè)天線元的電流振幅相等, 但天線元2的電流相位超前天線元1的角度為, 它們的遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)是沿方向的, 于是有：111),(reFEEjkrm222),(reeFEEjkrjm 多個(gè)天線按一定方式排列所構(gòu)成的系統(tǒng)稱為天線陣天線陣,分為直線陣(超級(jí)鏈接)、平面陣（超級(jí)鏈接）、立體陣和園環(huán)陣（超級(jí)鏈接）等。目前該技術(shù)的最新應(yīng)用：3G移動(dòng)通信上的智能天線和相控陣天線。和（超級(jí)鏈接-希臘字母表）第8章 線天線2011年周曉為修訂dz2xr1r21M圖8-8 二元陣的輻射yxoy面投影點(diǎn)

11、號(hào)天線位于原點(diǎn)號(hào)天線cossincos方向余弦（對(duì)于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng),M點(diǎn)趨于無窮遠(yuǎn)）第8章 線天線2011年周曉為修訂 F(, )是各天線元本身的方向圖函數(shù)；Em是電場(chǎng)強(qiáng)度振幅。 將上面兩式相加（兩矢量同向疊加兩矢量同向疊加）得二元陣的輻射場(chǎng)為),(212121jjkrjkrmerereFEEEE 由于觀察點(diǎn)通常離天線相當(dāng)遠(yuǎn)，可作如下近似：21rr cossincos112drdrr(對(duì)分子的相位)(對(duì)分母)（思考為什么？）第8章 線天線2011年周曉為修訂 于是得:)1 (),(cossin11jjkdjkrmeeerFEE2112cos),(2jjkrmeeFrE式中:cossinkd 所以, 二

12、元陣輻射場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度模值為：2cos),(21FrEEm 式中, 稱為元因子元因子, 稱為陣因子陣因子。 2cos2cos2cos12sincosjej利用公式：),(F第8章 線天線2011年周曉為修訂 元因子元因子表示組成天線陣的單個(gè)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(duì)天線陣方向性的影響。 陣因子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(lì)電流的相對(duì)相位差, 與天線元本身的類型和尺寸無關(guān)。 由上式可以得到如下結(jié)論: 在各天線元為相似元的條在各天線元為相似元的條件下件下, 天線陣的方向圖函數(shù)是天線陣的方

13、向圖函數(shù)是單元因子單元因子與與陣因子陣因子之積。之積。 這個(gè)特性稱為這個(gè)特性稱為 第8章 線天線2011年周曉為修訂2.由二個(gè)半波振子構(gòu)成的二元陣 天線陣由兩個(gè)沿x軸排列且平行于z軸放置的半波振子所組成, 只要將元因子即半波振子的方向函數(shù)代入，即可得到二元陣的電場(chǎng)強(qiáng)度模值: 相位差相位差的討論的討論: 當(dāng)不同時(shí)，場(chǎng)值空間分布將不同；當(dāng)連續(xù)變化時(shí)，場(chǎng)值主瓣將在空間連續(xù)變化，如果如果隨時(shí)間按一定隨時(shí)間按一定規(guī)律重復(fù)變化規(guī)律重復(fù)變化, , 最大輻射方向最大輻射方向（即主瓣）連同整個(gè)方向圖連同整個(gè)方向圖就能在一定空域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)就能在一定空域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng), , 即實(shí)現(xiàn)方向圖掃描。這種即實(shí)現(xiàn)方向圖掃描。這種

14、現(xiàn)代相控陣?yán)走_(dá)的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代相控陣?yán)走_(dá)的理論基礎(chǔ)。 （超級(jí)鏈接多媒體演示三維方向圖，二維方向圖） 第8章 線天線2011年周曉為修訂2cossincos2cos21rEEm 如令=0, 得二元陣的E面（xoz面）歸一化方向圖函數(shù): )sin(21cossincos2cos)(kdFE如令=/2，得到二元陣的H面（xoy面）歸一化方向圖函數(shù): )cos(21cos)(kdFH)cossin(kd第8章 線天線2011年周曉為修訂 例 （超級(jí)鏈接-轉(zhuǎn)至輔導(dǎo)教程例8-2/3/4/5） 第8章 線天線2011年周曉為修訂 3. 3. 多元均勻直線陣多元均勻直線陣 均勻直線陣均勻直線陣是等間距、各陣元

15、電流的幅度相等（等幅分布）而相位依次等量遞增或遞減的直線陣, 如圖 8 - 15 所示。 N個(gè)天線元沿x軸排成一行, 且各陣元間距相等、相鄰陣元之間相位差為。因?yàn)樘炀€元的類型與排列方式相同, 所以天線陣方向圖函數(shù)依據(jù)方向圖乘積定理, 等于元因子與陣因子的乘積。 這里, 我們主要討論陣因子。類似二元陣的分析, 可得N元均勻直線陣的輻射場(chǎng): 02(1)( , ).jkrjjjj NmFEEeeeeer cossinkd第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 15 均勻直線陣23Nxdd1第8章 線天線2011年周曉為修訂 在上式中令=/2, 得到H平面方向圖函數(shù)即歸一化陣因歸一化陣因子方向函數(shù)子

16、方向函數(shù)為)1(2.11)(NjjjeeeNA式中式右邊的多項(xiàng)式是一等比級(jí)數(shù), 其和為)2/sin()2/sin(1111)(NNeeNAjjN 上式就是均勻直線陣的歸一化陣因子的一般表示式均勻直線陣的歸一化陣因子的一般表示式。圖 8 - 16 是五元陣的歸一化陣因子圖。 coskd2sin2cos12NN12Nje利用公式：第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 16 五元陣的歸一化陣因子圖654321700.10.20.30.40.50.60.70.80.91A()2主瓣主瓣旁瓣旁瓣補(bǔ)充極坐標(biāo)圖第8章 線天線2011年周曉為修訂 從圖 8 - 16 可得出以下幾個(gè)重要的結(jié)論。 1） 主瓣

17、方向主瓣方向 均勻直線陣的最大值發(fā)生在 =0，由此得出 0cosmkdkdmcos第8章 線天線2011年周曉為修訂 可見, 直線陣相鄰元電流相位差的變化, 引起方向圖最大輻射方向的相應(yīng)變化。 如果如果隨時(shí)間按一定規(guī)律重隨時(shí)間按一定規(guī)律重復(fù)變化復(fù)變化, 最大輻射方向連同整個(gè)方向圖就能在一定最大輻射方向連同整個(gè)方向圖就能在一定空域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)空域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng), 即實(shí)現(xiàn)方向圖掃描。這種通過改即實(shí)現(xiàn)方向圖掃描。這種通過改變相鄰元電流相位差實(shí)現(xiàn)方向圖掃描的天線陣變相鄰元電流相位差實(shí)現(xiàn)方向圖掃描的天線陣, 稱稱為為相控陣相控陣。 第8章 線天線2011年周曉為修訂mN2,1,2,3,.m n 3） 主瓣寬度

18、 當(dāng)N很大時(shí), 頭兩個(gè)零點(diǎn)之間的主瓣寬度可近似確定。令01表示第一個(gè)零點(diǎn), 實(shí)際就是令上式中的m=1, 則 2） 零輻射方向 陣方向圖的零點(diǎn)發(fā)生在|A()|=0 時(shí)， 即：N2012n 且第8章 線天線2011年周曉為修訂 4) 旁瓣方位 旁瓣是次極大值旁瓣是次極大值, 它們發(fā)生在：12sinN處，即,.)3 , 2, 1.(.2)12(2mmN第一旁瓣發(fā)生在m=1 即 =3/N方向。 5) 第一旁瓣電平 當(dāng)N較大時(shí)有212. 032)2/(311)2/3sin(11)(NNNNNA第8章 線天線2011年周曉為修訂若以對(duì)數(shù)表示, 多元均勻直線陣的第一旁瓣電平為dB5 .13212. 01lo

19、g2010 當(dāng)N很大時(shí), 此值幾乎與N無關(guān)。也就是說, 對(duì)于均勻直線陣, 當(dāng)?shù)谝慌园觌娖竭_(dá)到13.5 dB后, 即使再增加天線元數(shù), 也不能降低旁瓣電平。 因此, 在直線陣方向圖中, 降低第一旁瓣電平的一種途徑是使天線陣中各元上的電流按錐形分布, 也就是使位于天線陣中部的天線元上的激勵(lì)振幅比兩端的天線元的要大。下面將舉例說明這種陣列。 例 8 -6間距為/2的十二元均勻直線陣(圖 8 -17):第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 17 十二元均勻直線陣歸一化陣方向圖1.510.500.10.20.30.40.50.60.70.80.9132.523.5)4(A第8章 線天線2011年周曉

20、為修訂 求歸一化陣方向函數(shù); 求邊射陣的主瓣零功率波瓣寬度和第一旁瓣電平, 并畫出方向圖; 此天線陣為端射陣時(shí), 求主瓣的零功率波瓣寬度和第一旁瓣電平, 并畫出方向圖。 解: 十二元均勻直線陣函數(shù)為 |A()|= 其中： =kdcos+)2sin(6sin121第8章 線天線2011年周曉為修訂其第一零點(diǎn)發(fā)生在 =處。,6532,2,3,6 將陣間距d=/2代入上式得 =cos+ 對(duì)于邊射陣, =0, 所以, =cos。 第一零點(diǎn)的位置為 ， (修改教材!)122(90arccos )19.26第一旁瓣電平為 20 lg 0.212=13.5 dB方向圖如圖 8 - 18 所示。 （補(bǔ)充圖）0

21、1cos/64 .8061arccos0101第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 18 十二元均勻邊射陣方向圖 0.2 0.4 0.6 0.8 112033030 60150240 210300 090180270第8章 線天線2011年周曉為修訂 對(duì)于端射陣, =, 所以, =cos。 第一零點(diǎn)的位置為 cos01-= 主瓣零功率波瓣寬度為 2=68第一旁瓣電平為 20lg0.212=13.5dB方向圖如圖 8 -19 所示。 可見, 十二元均勻直線陣的第一旁瓣電平（13.5dB）比五元均勻直線陣的第一旁瓣電平（12dB）僅降低了1.5dB。 6第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8

22、 19 十二元均勻端射陣方向圖 0.2 0.4 0.6 0.8 11203303060150240 210300 090180270第8章 線天線2011年周曉為修訂 例 8 - 7五元邊射陣, 天線元間距為/2, 各元電流按三角形分布，其比值為1 2 3 2 1, 確定陣因子和歸一化方向圖, 并將第一旁瓣電平與均勻五元陣相比較。 解: 五元錐形陣的歸一化陣因子為: 432232191)(jjjjeeeeA2232sin23sin911191jjee 上式中, =kd cos+, 而=0, d=/2, 所以第8章 線天線2011年周曉為修訂2)cos21sin(3)cos23sin()(A 由

23、式（8 -2 -27）知,五元錐形陣的主瓣發(fā)生在=0即m=/2處,旁瓣發(fā)生在 即 =0、 處，此時(shí)|A()|=1/9, 其第一旁瓣電平為 19.2dB,而圖8 -16五元均勻邊射陣的第一旁瓣電平為12dB,顯然不均勻分布直線陣旁瓣電平降低了, 但主瓣寬度卻增加了。其方向圖可借助MATLAB 畫出(如圖 8 -20 所示)。 在天線系統(tǒng)中, 降低旁瓣電平具有實(shí)際意義, 然而天線陣的主瓣寬度和旁瓣電平是既相互依賴又相互對(duì)立的一對(duì)矛盾。 1)cos23sin(第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 20 非均勻五元陣歸一化陣因子方向圖 0.2 0.4 0.6 0.8 112033030601502

24、40 210300 090180270第8章 線天線2011年周曉為修訂 天線陣方向圖的主瓣寬度小, 則旁瓣電平就高；反之, 主瓣寬度大, 則旁瓣電平就低。均勻直線陣的主瓣很窄, 但旁瓣數(shù)目多、 電平高; 二項(xiàng)式直線陣的主瓣很寬, 旁瓣就消失了。對(duì)發(fā)射天線來說, 天線方向圖的旁瓣是朝不希望的區(qū)域發(fā)射, 從而分散了天線的輻射能量; 而對(duì)接收天線來說，從不希望的區(qū)域接收, 就要降低接收信噪比, 因此它是有害的。但旁瓣又起到了壓縮主瓣寬度的作用, 從這點(diǎn)來說, 旁瓣似乎又是有益的。實(shí)際上, 只要旁瓣電平低于給定的電平, 旁瓣是允許存在的。能在主瓣寬度和旁瓣電平間進(jìn)行最優(yōu)折中的是道爾夫切比雪夫分布陣。

25、 這種天線陣在滿足給定旁瓣電平的條件下, 主瓣寬度最窄。 道爾夫切比雪夫分布陣具有等旁瓣的特點(diǎn), 其數(shù)學(xué)表達(dá)式是切比雪夫多項(xiàng)式。道爾夫切比雪夫分布邊射陣是最優(yōu)邊射陣, 它所產(chǎn)生的方向圖是最優(yōu)方向圖。 第8章 線天線2011年周曉為修訂8.3 直立振子天線與水平振子天線直立振子天線與水平振子天線 1. 直立振子天線直立振子天線 垂直于地面或?qū)щ娖矫婕茉O(shè)的天線稱為直立振子天線, 它廣泛地應(yīng)用于長(zhǎng)、中、短波及超短波波段。假設(shè)地面可視為理想導(dǎo)體, 則地面的影響可用天線的鏡像來替代, 如圖8 -21(a)、 (c) 所示, 單極天線可等效為一對(duì)稱振子(圖 8 -21(b), 對(duì)稱振子可等效為一個(gè)二元陣(

26、圖 8 -21(d)。但應(yīng)指出的是此等效只是在地面或?qū)w的上半空間成立。下面主要分析單極天線的電特性。 1) 單極天線的輻射場(chǎng)及其方向圖 在理想導(dǎo)電平面上的單極天線的輻射場(chǎng), 可直接應(yīng)用自由空間對(duì)稱振子的公式進(jìn)行計(jì)算, 即第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 21 直立天線及其等效分析hhhzrHHH(d)(c)(b)(a)第8章 線天線2011年周曉為修訂sincos)coscos(60hherIjEjkrm式中，=k= ； Im為波腹點(diǎn)電流, 工程上常采用輸入電流表示。 波腹點(diǎn)電流與輸入點(diǎn)電流I0的關(guān)系為: I0=Imsink(h-0)=I02 架設(shè)在地面上的線天線的兩個(gè)主平面方向圖一

27、般用水平平面和鉛垂平面來表示, 當(dāng)仰角及距離r為常數(shù)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度隨方位角的變化曲線即為水平面方向圖; 當(dāng)方位角及距離r為常數(shù)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度隨仰角的變化曲線即為鉛垂面方向圖。 第8章 線天線2011年周曉為修訂 參看圖 8 -21(b)將=90-及式（8 -3 -2）都代入式（8 -3 -1）得架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的單極天線的方向函數(shù): 由上式可見, 單極天線水平面方向圖仍然為圓。圖 8 -22 給出了四種不同的h/的鉛垂平面方向圖。 由圖 8 -22 可見, 當(dāng) 逐漸增大時(shí), 波瓣變尖; 當(dāng) 0.5時(shí), 出現(xiàn)旁瓣; 當(dāng) 繼續(xù)增大時(shí), 由于天線上反相電流的作用, 沿=0方向上的輻射減弱。因此實(shí)際中一般

28、取 為0.53左右。 coscos)sincos()(khkhFhhhh第8章 線天線2011年周曉為修訂 圖8-22 單極天線鉛垂平面方向圖（a)43)( ;32)( ;21)( ;41hdhchbh 0.25 0.5 0.75 1(a)3060120240 300 330 150210901802700 0.5 1 1.5 2(b)3060120 240 300 330 150 210270 090180 0.5 1 1.5(c)120 3303060150 240 210300 090180270(d)120 3303060150 240210300 090180270 0.69916

29、1.3983第8章 線天線2011年周曉為修訂 當(dāng)然, 實(shí)際上大地為非理想導(dǎo)電體。也就是說, 實(shí)際架設(shè)在地面上的單極天線方向圖與上述方向圖有些差別, 主要是因?yàn)榧茉O(shè)在地面上單極天線輻射的電磁場(chǎng)以地面波方式傳播。 因此準(zhǔn)確計(jì)算單極天線的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)應(yīng)考慮地面的影響, 也就是應(yīng)按地波傳播的方法計(jì)算輻射場(chǎng)。 2) 有效高度 在第6章中介紹的有效長(zhǎng)度, 對(duì)于直立天線而言就是有效高度, 它是一個(gè)衡量單極天線輻射強(qiáng)弱的重要的電指標(biāo)。 設(shè)天線歸為輸入點(diǎn)的電流表達(dá)式為第8章 線天線2011年周曉為修訂)(sinsin)(sin)(0zhkkhIzhkIzIm根據(jù)等效高度的定義, 可求得歸于輸入點(diǎn)電流的有效高度為he

30、indzzIhI00)(將式（8 -3 -4）代入上式即得khkkhheinsincos1若h, 則有22tan1hkhkhein 可見, 當(dāng)單極天線的高度h時(shí), 其有效高度約為實(shí)際高度的一半。 第8章 線天線2011年周曉為修訂 NO 例 8 -8直立接地振子的高度h=15m, 當(dāng)工作波長(zhǎng)=450 m時(shí), 求此天線的有效高度及輻射電阻。若歸于輸入電流的損耗電阻為5, 求天線的效率。 解: 天線上電流分布為 I(z)=Im sink(hz)根據(jù)有效高度的定義有Imhein= 天線的有效高度為hmhdzzhkIdzzI00)(sin)(5 . 7tan22tan1hkhkhein第8章 線天線2

31、011年周曉為修訂 在無限大理想導(dǎo)電地面上的單極天線的輻射電阻的求法與自由空間對(duì)稱振子的輻射電阻求法完全相同。 但單極天線的鏡像部分并不輻射功率, 因此其輻射電阻為同樣長(zhǎng)度的自由空間對(duì)稱振子輻射電阻的一半。 根據(jù)上述分析和式（8 -1 -6）, 單極天線的輻射功率為 ddFIpm cos)(21522002所以單極天線的輻射電阻為20cos15cos)sin15cos(30R第8章 線天線2011年周曉為修訂 用MATLAB編程計(jì)算得 R=0.0191()可見, 當(dāng)天線高度h時(shí), 輻射電阻是很低的。 根據(jù)效率的定義有%4 . 0502. 002. 01RRR 可見, 單極天線的效率也很低。 3

32、) 提高單極天線效率的方法 由于單極天線的高度往往受到限制, 輻射電阻較低, 而損耗電阻較大, 致使天線效率很低, 因此提高單極天線的效率是十分必要的。從前面的分析可知, 提高單極天線效率的方法有二: 一是提高輻射電阻; 二是降低損耗電阻。 第8章 線天線2011年周曉為修訂 (1) 提高天線的輻射電阻 提高輻射電阻可采用在頂端加容性負(fù)載和在天線中部或底部加感性負(fù)載的方法, 這些方法都提高了天線上電流波腹點(diǎn)的位置, 因而等效為增加了天線的有效高度, 如圖 8 - 23 所示。 單極天線頂端的線、 板等統(tǒng)稱為頂負(fù)載。它們的作用是使天線頂端對(duì)地的分布電容增大。分析加頂天線,可以將頂端對(duì)地的分布電容

33、等效為一線段。 設(shè)頂電容為Ca, 天線的特性阻抗為 , 其等效的線段高度為h, 則根據(jù)傳輸線理論有0Z第8章 線天線2011年周曉為修訂 圖 8 - 23加頂單極天線(a)T形天線； (b) 倒L形天線; (c) 傘形天線； (d) 帶輻射葉形、圓盤形、球形天線(d)(c)(b)(a)第8章 線天線2011年周曉為修訂awChkZ1cot0awczarckh01cot1設(shè)天線加頂后虛高為 h0=h+h此時(shí)天線上的電流分布為)(sinsin)(0zhkklIZIo天線的有效高度為000sin)2(sin2)(1khkhhkdzzIIhhoein第8章 線天線2011年周曉為修訂 當(dāng)h時(shí), 加頂后

34、, 天線歸于輸入點(diǎn)電流的有效高度為hhhhhein5 . 0)21 (0 可見, 天線加頂后的有效高度提高了, 從而天線的效率也隨之提高。 (2) 降低損耗電阻 單極天線銅損耗和周圍介質(zhì)損耗都相對(duì)不大, 主要損耗來自于接地系統(tǒng)。通常認(rèn)為接地系統(tǒng)的損耗主要是由兩個(gè)因素引起的: 其一是天線電流經(jīng)地面流入接地系統(tǒng)時(shí)所產(chǎn)生的損耗電電場(chǎng)損耗場(chǎng)損耗, 另一是天線上的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。第8章 線天線2011年周曉為修訂 根據(jù)邊界條件, 磁場(chǎng)作用在地表面上, 地表面將產(chǎn)生徑向電流, 此電流流過有耗地層時(shí)將產(chǎn)生損耗磁場(chǎng)損耗磁場(chǎng)損耗。而對(duì)于電高度較小的直立天線而言, 磁場(chǎng)損耗將是主要的, 一般采一般采用在天線底部加輻

35、射狀地網(wǎng)的方式減小這一損耗。用在天線底部加輻射狀地網(wǎng)的方式減小這一損耗。 總的來說, 單極天線的方向增益較低。要提高其方向性, 在超短波波段也可以采用在垂直于地面的方向上排陣, 這就是直立共線陣, 有關(guān)這方面的知識(shí)（類似于天線陣的分析）本書從略。 2. 水平振子天線水平振子天線 水平振子天線經(jīng)常應(yīng)用于短波通信、應(yīng)用于短波通信、 電視或其它無線電電視或其它無線電系統(tǒng)中系統(tǒng)中, 這主要是因?yàn)? 第8章 線天線2011年周曉為修訂 水平振子天線架設(shè)和饋電方便; 地面電導(dǎo)率的變化對(duì)水平振子天線的影響較直立天線小; 工業(yè)干擾大多是垂直極化波, 因此用水平振子天線可減小干擾對(duì)接收的影響。 1) 水平振子天

36、線的方向圖 水平振子天線又稱雙極天線（形天線）,其結(jié)構(gòu)如圖 8 - 24 所示。振子的兩臂由單根或多股銅線構(gòu)成, 為了避免在拉線上產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流, 拉線的電長(zhǎng)度應(yīng)較小, 臂和支架采用高頻絕緣子隔開, 天線與周圍物體要保持適當(dāng)距離, 饋線采用 600 的平行雙導(dǎo)線。 第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 24 水平振子天線結(jié)構(gòu)h絕緣子饋線h第8章 線天線2011年周曉為修訂 與直立天線的情況類似, 無限大導(dǎo)電地面的影響可用水平振子天線的鏡像來替代, 因此, 架設(shè)在理想導(dǎo)電地面上的水平振子天線的輻射場(chǎng)可以用該天線及其鏡像所構(gòu)成的二元陣來分析； 但應(yīng)注意該二元陣的兩天線元是同幅反相的, 如果

37、地面上的天線相位為零, 則其鏡像的相位就是, 如圖 8 - 25 所示。 于是此二元陣的合成場(chǎng)為)(sincos)coscos(602)(12121rerekhkhIjEEEkrjjkrm 其中, 是射線與振子軸線即y軸之間的夾角, 參看圖 8 - 22。 在球坐標(biāo)系中有第8章 線天線2011年周曉為修訂2hzrrryO IHHIx圖8-25 水平對(duì)稱振子的輻射場(chǎng)12第8章 線天線2011年周曉為修訂 cos=yr=y(x sincos+ysinsin+z cos) =sinsin (8 - 3 - 15)又因?yàn)?=90 (8 - 3 - 16)因而有 cos=cossin, sin= (8

38、- 3 - 17)2)sin(cos1同樣， 下面來介紹兩個(gè)主平面的方向圖。 (1） 鉛垂平面方向圖 在=90的鉛垂平面, 遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)有下列近似關(guān)系: 在幅度項(xiàng)中, 令 r1=r2=r (8 - 3 - 18)第8章 線天線2011年周曉為修訂在相位項(xiàng)中, r1r-H sin (8 - 3 - 19) r2r+H sin (8 - 3 - 20) 將上述各式都代入式（8 - 3 - 14）, 得架設(shè)在理想導(dǎo)電地面上的水平振子天線的輻射場(chǎng)為)sinsin(2sincos)coscos(60kHjkhkhreIjEjkrm所以=90的鉛垂平面方向函數(shù) )sinsin(sincos)coscos()

39、(kHkhkhF第8章 線天線2011年周曉為修訂同理可得=0的鉛垂平面方向函數(shù): |F()|=|sin(kHsin)| (8 - 3 - 23)圖 8 - 26 給出了架設(shè)在地面上的半波振子在四種情況下的=90和=0 鉛垂平面方向圖。 由方向圖 8 - 26 可得到如下結(jié)論: 鉛垂平面方向圖形狀取決于 , 但不論 為多大, 沿地面方向（即沿地面方向（即=0）輻射始終為零）輻射始終為零。 時(shí), 在=6090 范圍內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)變化不大,并在=90方向上輻射最大, 這說明天線具有高仰角輻射特性, 通常將這種具有高仰角輻射特性的天線稱為高射天線高射天線。 HH4H第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8

40、26 架設(shè)在理想地面上半波振子垂直平面方向圖 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.10115 0.20229 0.30344 0.40458 0.50573 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.23336 0.46672 0.70009 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.2499 0.4998 0.7497 0.9996 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.25 0.5 0.75 1(a) H/ 4(b) H/ 2(d) H(c) H3/ 4(e) H/ 4(f) H/ 2(h) H(g) H3/ 41203303060150240 210090180270300120330

41、3060150240 2100901802703001203303060150240 2100901802703001203303060150240 2100901802703001203303060 150240 21009018027030012033030 60150240 2100901802703001203303060150240 21009018027030012033030 60150240 210090180270300第8章 線天線2011年周曉為修訂 這種架設(shè)高度較低的水平振子天線, 廣泛使用在300km以內(nèi)的天波通信中。 =0 的垂直平面方向圖僅取決于 , 且隨著 的增

42、大, 波瓣增多, 第一波瓣（最靠近地面的波瓣）最強(qiáng)輻射方向的仰角m1越小。在短波通信中, 應(yīng)使天線最大輻射方向的仰角m1等于通信仰角0（0是根據(jù)通信距離及電離層反射高度來確定的）, 由此可以確定天線的架設(shè)高度H。于是有 sin(kHsinm1)=1 (8 - 3 - 24) 0=m1=arcsin (8 - 3 - 25)HHH4第8章 線天線2011年周曉為修訂所以天線的架設(shè)高度為 H= (8 - 3 - 26) (2) 水平平面方向圖 仰角為不同常數(shù)時(shí)的水平平面方向函數(shù)為0sin4)sinsin(sincos1cos)sincoscos(),(22kHkhkhF圖 8 - 27 畫出了不同

43、仰角時(shí)的水平平面方向圖。 第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 27 理想地面上的水平半波振子不同仰角、 不同架設(shè)高度時(shí)的水平平面方向圖 0.2357 0.4714 0.70711 0.24448 0.48897 0.73345 0.97794 0.24964 0.49928 0.74893 0.99857(a) 30(b) 60(c) 75H/0.25, 0.75120 33060 30901803000270210150240120 30901803000270210150240330120 309018030002702101502403306060第8章 線天線2011年周曉為修訂

44、 由圖 8 - 27 可見: 架設(shè)在理想地面上的水平對(duì)稱振子不同仰角時(shí)的水平平面方向圖與架設(shè)高度無關(guān), 但跟天線仰角有關(guān), 并且仰角越仰角越大大, 其方向性越弱其方向性越弱。 由于高仰角水平平面方向性不明顯高仰角水平平面方向性不明顯, 因此在短波300 km以內(nèi)距離的通信時(shí), 常把它作全方向性天線使用作全方向性天線使用。 應(yīng)該指出, 上述分析僅當(dāng)天線架設(shè)高度H0.2時(shí)是正確的。如果不滿足上述條件, 就必須考慮地面波的影響了。 2) 水平振子天線尺寸的選擇 為保證水平振子天線在較寬的頻帶范圍內(nèi)最大輻射方向不發(fā)生偏移, 應(yīng)選擇振子的臂長(zhǎng)h0.625, 以保證在與振子軸垂直的方向上始終有最大輻射,

45、參見圖 8 - 28。 第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 28 理想地面上(架設(shè)高度為H=0.25)水平對(duì)稱振子不同臂長(zhǎng)時(shí)的方向圖 0.5 1 1.5 2 0.56904 1.1381 1.7071 0.65451 1.309 0.53064 1.0613 1.5919(a) H0.5(b) H0.625(d) H0.8(c) H0.71209018030002702101502403306030120901803000270210150240330603012090180300027021015024033060301209018030002702101502403306030第8章

46、 線天線2011年周曉為修訂 但當(dāng)h太短時(shí), 天線的輻射能力變?nèi)? 效率將很低, 加上天線的輸入電阻太小而容抗很大，要實(shí)現(xiàn)天線與饋線的匹配就比較困難, 因而天線的臂長(zhǎng)又不能太短。 通常應(yīng)選擇振子的臂長(zhǎng)在下列范圍內(nèi): 0.2h0.625 (8 - 3 - 28)第8章 線天線2011年周曉為修訂8.4 引向天線與電視天線引向天線與電視天線 1. 引向天線引向天線 引向天線又稱八木天線, 它由一個(gè)有源振子及若干個(gè)無源由一個(gè)有源振子及若干個(gè)無源振子組成振子組成, 其結(jié)構(gòu)如圖8 - 29 所示。在無源振子中較長(zhǎng)的一個(gè)為反射器, 其余均為引向器, 它廣泛地應(yīng)用于米波、分米波波段的應(yīng)用于米波、分米波波段的

47、通信、通信、 雷達(dá)、雷達(dá)、 電視及其它無線電系統(tǒng)電視及其它無線電系統(tǒng)中。 1) 工作原理 由天線陣?yán)碚摽芍? 排陣可以增強(qiáng)天線的方向性, 而改變各單元天線的電流分配比可以改變方向圖的形狀, 以獲得所要的方向性。第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 29 引向天線示意圖 反射器有源振子引向器第8章 線天線2011年周曉為修訂 引向天線實(shí)際上也是一個(gè)天線陣引向天線實(shí)際上也是一個(gè)天線陣, 與前述天線陣相比, 不同的是: 只對(duì)其中的一個(gè)振子饋電只對(duì)其中的一個(gè)振子饋電, 其余振子則是靠與饋電振子之其余振子則是靠與饋電振子之間的近場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電流來激勵(lì)的間的近場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電流來激勵(lì)的, 而

48、感應(yīng)電流的大小而感應(yīng)電流的大小取決于各振子的長(zhǎng)度及其間距取決于各振子的長(zhǎng)度及其間距, 因此調(diào)整各振子的長(zhǎng)度及間距因此調(diào)整各振子的長(zhǎng)度及間距可以改變各振子之間的電流分配比可以改變各振子之間的電流分配比, 從而達(dá)到控制天線方向性從而達(dá)到控制天線方向性的目的的目的。 如前所述, 分析天線的方向性, 必須首先求出各振子的電流分配比, 即振子上的電流分布, 但對(duì)于多元引向天線, 要計(jì)算各振子上的電流分布是相當(dāng)繁瑣的。 我們僅以二元陣為例，如圖 8 - 30 所示, 來說明引向天線的工作原理。 第8章 線天線2011年周曉為修訂 圖 8 30 二元引向天線z21d2l1rr2l2y第8章 線天線2011年

49、周曉為修訂 設(shè)振子“1”為有源振子, “2”為無源振子, 兩振子沿y向放置, 沿z軸排列, 間距為d, 并假設(shè)振子電流按正弦分布, 其波腹電流表達(dá)式分別為 I1=I0 I2=mI0e j (8 - 4 - 1)式中, m為兩振子電流的振幅比；為兩振子電流的相位差。它們均取決于振子的長(zhǎng)度及其間距。 根據(jù)天線陣?yán)碚? 此二元引向天線的輻射場(chǎng)為 E=E1+E2E11+mej(kdcos+)()(60211FFrI第8章 線天線2011年周曉為修訂 式中, F1()為有源對(duì)稱振子的方向函數(shù)；F2()為二元陣陣因子方向函數(shù)。 顯然有 F2()=1+mej(kd cos+)(8 - 4 - 3)式中， 兩

50、振子的電流振幅比m及其相位差由下面將要介紹的耦合振子理論來求得。 (1) 耦合振子的阻抗方程 在由若干個(gè)對(duì)稱振子組成的天線陣中, 每一個(gè)振子都是高頻開放型電路, 各振子彼此相距很近, 它們之間通過電磁場(chǎng)相互作用、 相互影響, 產(chǎn)生電磁耦合效應(yīng), 致使天線振子的電流分布相應(yīng)地發(fā)生變化，因而耦合對(duì)稱振子的輻射功率、 輻射電阻與孤立振子的不同。第8章 線天線2011年周曉為修訂 由于這種耦合效應(yīng)與低頻集中參數(shù)耦合電路相似, 因此可以仿照電路理論來介紹耦合對(duì)稱振子的性能。 在二元耦合對(duì)稱振子中, 假設(shè)在兩振子輸入端均接入電源, 在振子上產(chǎn)生電流。 兩振子的電流及所激發(fā)的空間電磁場(chǎng)互相作用。設(shè)振子“1”

51、在自身電流及其場(chǎng)作用下的輻射功率為, 稱為振子“1”的自輻射功率; 振子“1”在振子“2”電流及其場(chǎng)的作用下的輻射功率為 , 稱為振子“1”的感應(yīng)輻射功率。類似的定義耦合振子“2”的自輻射功率 與感應(yīng)輻射功率, 則耦合振子“1”和“2”的輻射功率分別為11P12P21P22P12111PPP21222PPP第8章 線天線2011年周曉為修訂 設(shè)兩振子的波腹電流分別為Im1和Im2, 則其輻射阻抗為211221112111222mmmIPIPIPZ222122222222222mmmIPIPIPZ2221212222222112122111112,2,2,2mmmmIPZIPZIPZIPZ 和振

52、子“2”的感應(yīng)輻射阻抗, 將式（8 - 4 - 6）代入式（8 - 4 - 5）, 則耦合振子的輻射阻抗為第8章 線天線2011年周曉為修訂 Z1=Z11+Z12 Z2=Z22+Z21 (8 - 4 - 7)設(shè)兩振子歸于各自波腹電流的等效電壓分別為U1和U2, 則輻射功率可以表示為11121mIUp22221mIUp 式中, I*m1和I*m2分別為Im1和Im2的共軛。 將上式改寫為如下形式: 第8章 線天線2011年周曉為修訂12111111111112zIzIzIIIIPUmmmmmm21222222222222zIzIzIIIIPUmmmmmm 式中, 振子“1”和振子“2”的感應(yīng)輻射

53、阻抗和 以及21z12z121212zIIzmm212121zIIzmm第8章 線天線2011年周曉為修訂 式中, Z12和Z21分別為振子“1”和“2”歸于波腹電流的互（輻射）阻抗, 亦即Im1=Im2時(shí)的感應(yīng)輻射阻抗, 根據(jù)互易定理Z12=Z21。將上式代入式（8 - 4 - 9）得二元耦合振子的等效阻抗方程為U1=Im1Z11+Im2Z12U2=Im1Z21+Im2Z22 (8 - 4 - 11) 對(duì)于引向天線, 由于振子“2”為無源振子, 其總輻射功率為0, 也就是總輻射阻抗Z2為0, 因而有 U2=Im2Z2=Im1Z21+Im2Z22=02p第8章 線天線2011年周曉為修訂jmm

54、mezzII222112所以有222222221221XRXRm22222121arctanarctanRxRx 由上式可見, 改變兩振子的自阻抗和互阻抗, 就可以改變兩振子的電流分配比。 (2) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)法計(jì)算自阻抗和互阻抗 當(dāng)空間中只存在單個(gè)振子時(shí), 一般假設(shè)其上的電流近似為正弦分布, 當(dāng)附近存在其它振子時(shí), 第8章 線天線2011年周曉為修訂 由于互耦的影響, 嚴(yán)格地說其上電流分布將發(fā)生改變, 但理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)均表明, 細(xì)耦合振子上的電流分布仍和正弦分布相差不大, 因此在工程計(jì)算上, 將耦合振子的電流仍看作是正弦分布。 設(shè)振子“1”和振子“2”均沿z軸放置, 如圖8 - 31所示, 則

55、振子“2”的電場(chǎng)在振子“1”導(dǎo)體表面z處的切向分量為E12z, 并在線元dz上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E12zdz, 假設(shè)振子為理想導(dǎo)體, 根據(jù)邊界條件, 振子表面的切向電場(chǎng)應(yīng)為零, 因此振子“1”必須要產(chǎn)生一個(gè)反向電場(chǎng)E12z, 以抵消振子“2”在振子“1”上產(chǎn)生的場(chǎng)。 也就是振子“1”的源要對(duì)線元提供一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)E12zdz。設(shè)振子“1”在z處的電流為I1(z), 則電源對(duì)線元dz所提供的功率為第8章 線天線2011年周曉為修訂z2l12l2r2r1dzr0z122ad圖8-31 耦合振子阻抗的計(jì)算第8章 線天線2011年周曉為修訂dzEZIdpZ12112)(21 因此為抵消振子“2”在整個(gè)振子“

56、1”上所產(chǎn)生的場(chǎng), 振子“1”的電源需要提供的總功率為dzEZIpZll12112)(2111式中)cos(300221212021reklrereIjEjkrjkrjkrmZ其中220zdr222)(1zldr第8章 線天線2011年周曉為修訂2222)(zldr 考慮到Im1=Im2, 互阻抗Z12=Z21, 其表達(dá)式為dzreklrerezlkjzjkrjkrjkrll022111202111)cos()(sin30 只要將式（8 - 4 - 19）中的間距d換為振子半徑a, 則式（8 - 4 - 20）即變?yōu)檎褡拥淖宰杩? dzreklrerezlkjzjkrjkrjkrll01211

57、1102111)cos()(sin30dzreklrerezlkjzjkrjkrjkrll022122202122)cos()(sin30第8章 線天線2011年周曉為修訂 由上述兩式可見, 自阻抗主要取決于振子的長(zhǎng)度; 而互阻抗取決于振子的長(zhǎng)度及振子之間的距離。將由式（8 - 4 - 20）及（8 - 4 - 21）所求得自阻抗和互阻抗代入式（8 - 4 - 14）, 即可得到耦合振子的電流振幅比及相位差。顯然適當(dāng)調(diào)整振子的長(zhǎng)度及其間距, 可得到不同的m和, 也就是說可以得到不同的方向性。 (3) 無源振子的作用 由上面分析可知, 改變振子的長(zhǎng)度及其間距, 就可以獲得我們所需要的方向性。 一

58、般情況下, 有源振子的長(zhǎng)度為半波振子。 圖 8 - 32 中, 考慮波長(zhǎng)縮短效應(yīng), 有源振子的長(zhǎng)度為2l1/=0.475, 并給出了無源振子在長(zhǎng)度下的H面方向圖。 第8章 線天線2011年周曉為修訂圖 8 32 二元引向天線的H平面方向圖 0.24075 0.48149 0.72224 0.96298 0.11759 0.23517 0.35276 0.47035 0.587930.213070.42613 0.6392 0.85227 0.2047 0.4094 0.6141 0.8188 1.0235 0.24132 0.48265 0.72397 0.9653 0.22996 0.459

59、92 0.68988 0.91985 1.1498 0.62319 1.2464 0.72491 1.4498 0.72739 1.4548d0.1d0.15d0.252l2/0.5002l2/0.4752l2/0.450120 9018030002702101502403306030120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030

60、330120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030330120 9018030002702101502406030330第8章 線天線2011年周曉為修訂 由圖 8 - 32可見, 當(dāng)無源振子與有源振子的間距d0.25時(shí), 無源振子的長(zhǎng)度短于有源振子的長(zhǎng)度, 由于無源振子電流相位滯后于有源振子, 故二元引向天線的最大輻射方向偏向無源振子所在方向; 反之, 當(dāng)無源振子的長(zhǎng)度長(zhǎng)于有源振子的長(zhǎng)度時(shí), 無源振子的電流相位超前于有源振子, 故二元引向天線的最大輻射方向偏向有源振子所在的方向。在這兩種情況下, 無源振子分別具有引