面天線的輻射課件

第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面天線及特征喇叭天線旋轉(zhuǎn)拋物面天線【共同特征】有一個口面（平面）——能量通道第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面12.口面場類型1）按振幅分類：均勻振幅余弦振幅2）按相位分類：同相直線律相位平方律相位2.口面場類型1）按振幅分類：均勻振幅2）按相位分類：同2二.平面口面輻射場的一般公式設s在平面上，場點，面元位于點近似關系：口面尺寸二.平面口面輻射場的一般公式設s在平面上，場點31.E面內(nèi)輻射場2.H面內(nèi)輻射場1.E面內(nèi)輻射場2.H面內(nèi)輻射場4三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)52.面積利用系數(shù)【討論】1）（當）2）其中為口面場均勻同相分布時的方向性系數(shù)，此時能量最集中3）天線方向性2.面積利用系數(shù)【討論】1）（當6四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場2）輻射電場四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場2）輻射電場73）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無82.余弦振幅1）口面場2）輻射電場2.余弦振幅1）口面場2）輻射電場93）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無10【討論】1）不均勻性主瓣變寬，副瓣電平2）只要同相分布，不論均勻否3）只要同相分布，不論均勻否

增大口面電尺寸主瓣變窄，【討論】1）不均勻性主瓣變寬，2）只要同相分布，不論11五.口面場不同相位分布對輻射的影響1.直線律相位分布1）口面場2）輻射電場五.口面場不同相位分布對輻射的影響1.直線律相位分布1）口面123）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度④方向性系數(shù)可見，直線律相位分布口面天線的方向性差于同相分布3）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度132.平方律相位分布1）口面場其中，口面場的最大相位差2）輻射特性E面內(nèi)同于同相分布情況H面內(nèi)接近均勻同相分布主瓣變寬，副瓣電平變大—方向性變差主瓣分裂,方向性明顯變差2.平方律相位分布1）口面場其中，口面場的最大147.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波導保持寬邊尺寸a不變而在E面內(nèi)逐漸展開窄邊b而得，喇叭長度R2、張角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面1.152.H面喇叭矩形波導保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展開寬邊a而得，喇叭長度R1、張角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角錐喇叭矩形波導四壁皆逐漸張開2.H面喇叭矩形波導保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展3.角16二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭：二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭172.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）2.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）183.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設計的喇叭2）物理意義：當R1，R2取定值時，最佳喇叭的方向性系數(shù)最大當D固定時，只有最佳喇叭的幾何尺寸最小3）最佳尺寸線方程：佳3.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設計的喇叭2）物理意義：19佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角20三.矩形喇叭的工程設計1.技術(shù)指標：在給定工作波段內(nèi)（給定中心工作波長），達到給定的方向性系數(shù)2.技術(shù)要求：在滿足D前提下，使尺寸盡可能小——按最佳喇叭設計3.設計步驟：1）根據(jù)給定中心工作波長設計相應的波導尺寸（實際設計中應選擇標準波導尺寸）三.矩形喇叭的工程設計1.技術(shù)指標：在給定工作波段內(nèi)（給定中212）根據(jù)給定的D，確定矩形喇叭的最佳尺寸H面喇叭：佳佳佳佳E面喇叭：佳佳佳佳2）根據(jù)給定的D，確定矩形喇叭的最佳尺寸H面喇叭：佳佳佳佳E22第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面天線及特征喇叭天線旋轉(zhuǎn)拋物面天線【共同特征】有一個口面（平面）——能量通道第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面232.口面場類型1）按振幅分類：均勻振幅余弦振幅2）按相位分類：同相直線律相位平方律相位2.口面場類型1）按振幅分類：均勻振幅2）按相位分類：同24二.平面口面輻射場的一般公式設s在平面上，場點，面元位于點近似關系：口面尺寸二.平面口面輻射場的一般公式設s在平面上，場點251.E面內(nèi)輻射場2.H面內(nèi)輻射場1.E面內(nèi)輻射場2.H面內(nèi)輻射場26三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)272.面積利用系數(shù)【討論】1）（當）2）其中為口面場均勻同相分布時的方向性系數(shù)，此時能量最集中3）天線方向性2.面積利用系數(shù)【討論】1）（當28四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場2）輻射電場四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場2）輻射電場293）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無302.余弦振幅1）口面場2）輻射電場2.余弦振幅1）口面場2）輻射電場313）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向為無32【討論】1）不均勻性主瓣變寬，副瓣電平2）只要同相分布，不論均勻否3）只要同相分布，不論均勻否

增大口面電尺寸主瓣變窄，【討論】1）不均勻性主瓣變寬，2）只要同相分布，不論33五.口面場不同相位分布對輻射的影響1.直線律相位分布1）口面場2）輻射電場五.口面場不同相位分布對輻射的影響1.直線律相位分布1）口面343）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度④方向性系數(shù)可見，直線律相位分布口面天線的方向性差于同相分布3）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度352.平方律相位分布1）口面場其中，口面場的最大相位差2）輻射特性E面內(nèi)同于同相分布情況H面內(nèi)接近均勻同相分布主瓣變寬，副瓣電平變大—方向性變差主瓣分裂,方向性明顯變差2.平方律相位分布1）口面場其中，口面場的最大367.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波導保持寬邊尺寸a不變而在E面內(nèi)逐漸展開窄邊b而得，喇叭長度R2、張角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面1.372.H面喇叭矩形波導保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展開寬邊a而得，喇叭長度R1、張角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角錐喇叭矩形波導四壁皆逐漸張開2.H面喇叭矩形波導保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展3.角38二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭：二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭392.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）2.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）403.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設計的喇叭2）物理意義：當R1，R2取定值時，最佳喇叭的方向性系數(shù)最大當D固定時，只有最佳喇叭的幾何尺寸最小3）最佳尺寸線方程：佳3.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設計的喇叭2）物理意義：41佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角42三.矩形喇叭的工程設計1.技術(shù)指標：在給定工作波段內(nèi)（給定中心工作波長），達到給定的方向性系數(shù)2.技術(shù)要求：在滿足D前提下，使尺寸盡可能小