天線基本參數(shù)

第8章8.5天線的基本參數(shù)接收機(jī)接收天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波發(fā)射機(jī)發(fā)射天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波中、短波發(fā)射天線微波接力天線卡塞格侖天線MMDS-A型微波天線拉桿天線引向天線喇叭天線微帶天線衛(wèi)星接收天線寬帶全向天線3m微波接力通信天線中國(guó)遠(yuǎn)程相控陣?yán)走_(dá)艦載對(duì)空搜索雷達(dá)天線相控陣?yán)走_(dá)天線螺旋天線俄羅斯新型有源相控陣?yán)走_(dá)天線俄軍巨型雷達(dá)天線陣列通常以發(fā)射天線定義天線的基本參數(shù)，這些參數(shù)描述了天線將高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波能量并按要求輻射出去的能力。1.方向性函數(shù)和方向性圖天線輻射特性與空間坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系式稱(chēng)為天線的方向性函數(shù)。根據(jù)方向性函數(shù)繪制的圖形稱(chēng)為天線的方向性圖。方向性函數(shù)的定義：在離開(kāi)天線一定距離處，描述天線輻射場(chǎng)的相對(duì)值與空間方向的函數(shù)關(guān)系，稱(chēng)為方向性函數(shù)，表示為。通常采用歸一化方向性函數(shù)，定義為式中的為指定距離上某方向上的電場(chǎng)強(qiáng)度值，為同一距離上的最大電場(chǎng)強(qiáng)度值，為方向性函數(shù)的最大值。。電偶極子的歸一化方向性函數(shù)為根據(jù)歸一化方向性函數(shù)可以繪制歸一化方向性圖。zyyx為了討論天線的輻射功率的空間分布狀況，引入功率方向性函數(shù)，它與場(chǎng)強(qiáng)方向性函數(shù)的關(guān)系為一般以H面和E面斷面圖來(lái)表示天線的方向性。一般以H面和E面斷面圖來(lái)表示天線的方向性。（1）主瓣寬度主瓣軸線兩側(cè)的兩個(gè)半功率點(diǎn)（即功率密度下降為最大值的一半或場(chǎng)強(qiáng)下降為最大值的）的矢徑之間的夾角。在對(duì)各種天線的方向圖特性進(jìn)行定量比較時(shí)，通常考慮以下幾個(gè)參數(shù)：（2）副瓣電平最大副瓣的功率密度和主瓣功率密度之比的對(duì)數(shù)值。表示為表示為（E面）或（H面）。電偶極子的主瓣寬度為90°。

通常要求副瓣電平盡可能低（3）前后比主瓣的功率密度與后瓣功率密度之比的對(duì)數(shù)值。表示為通常要求副瓣電平盡可能低2.方向性系數(shù)在相等的輻射功率下，受試天線在其最大輻射方向上某點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度與一理想的無(wú)方向性天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度的比值，定義為受試天線的方向性系數(shù)。表示為式中的和分別為受試天線和理想天線的無(wú)方向性天線的輻射功率。受試天線的輻射功率為故而理想的無(wú)方向性天線的輻射功率為故于是根據(jù)方向系數(shù)的的定義可知即對(duì)無(wú)方向性天線，D=1，得受試天線的方向性系數(shù)表征該天線在其最大輻射方向上比無(wú)方向性的天線而言將輻射功率增大的倍數(shù)。或由與也可以看出方向性系數(shù)的物理意義例8.5.7計(jì)算電偶極子的方向性系數(shù)解：電偶極子的歸一化方向性函數(shù)為于是若用分貝表示，則為3.效率天線的輻射功率與輸入功率的比值，表示為為天線的總損耗功率，通常包括天線導(dǎo)體中的損耗和介質(zhì)損耗天線向外輻射的功率可以看作是被某個(gè)電阻吸收的功率，而總損耗功率也可以作是某個(gè)電阻上的損耗功率，該電阻為損耗電阻，于是有：故天線的效率可表示為：要提高天線的效率，應(yīng)盡可能增大輻射電阻和降低損耗電阻。4.增益系數(shù)在相同的輸入功率下，受試天線在其最大輻射方向上某點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度與一理想的無(wú)方向性天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度的比值，定義為受試天線的增益系數(shù)。表示為對(duì)于無(wú)方向性天線D=1，若故G=1,則考慮天線效率的定義，可得以及如，為了在空間一點(diǎn)M處產(chǎn)生某特定值的場(chǎng)強(qiáng)，若采用無(wú)方向性天線發(fā)射需要輸入10W的功率，但采用增益系數(shù)G=10的天線發(fā)射，則只需要輸入1W的功率。5.輸入阻抗天線的輸入阻抗定義為天線輸入端的電壓與電流之比，表示為式中的表示輸入電阻，表示輸入電抗天線作為饋線的負(fù)載，通常要求達(dá)到阻抗匹配。6.有效長(zhǎng)度定義為：在保持實(shí)際天線最大輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)不變的條件下，假設(shè)天線上的電流為均勻分布，電流的大小等于輸入端的電流，此假想天線的長(zhǎng)度即稱(chēng)為實(shí)際天線的有效長(zhǎng)度。是衡量天線輻射能力的參數(shù)之一。7.極化天線的極化特性是天線在其最大輻射方向上電場(chǎng)矢量的取向隨時(shí)間變化的規(guī)律。按軌跡形狀分為線極化、圓極化和橢圓極化。線極化又分為水平極化和垂直極化。圓極化天線又分為右旋和左旋圓極化