天線的主要技術(shù)指標(biāo)

天線的主要技術(shù)指標(biāo)天線的方向圖（一）方向圖天線輻射的電場(chǎng)強(qiáng)度在空間各點(diǎn)的分布是不一樣的，為了描述天線這種輻射強(qiáng)度的分布情況，我們可以用矢量來表示。把天線放置于坐標(biāo)原點(diǎn)，并使其軸向與z軸方向重合，所有的矢量從原點(diǎn)出發(fā)，其長(zhǎng)度代表電場(chǎng)強(qiáng)度。用連線連接各矢量端點(diǎn)，所圍成的包絡(luò)，就是天線的方向圖。顯然，方向圖是三位的，但通常取其水平和垂直兩個(gè)切面，故有水平方向圖和垂直方向圖，或E面（平行于電場(chǎng)）和H面（垂直于電場(chǎng)方向）方向圖，如圖3-25所示。圖3-25天線的方向圖（垂直切面）（二）主瓣寬度方向圖反映了天線集中輻射能的情況。通常，方向圖有許多葉瓣，最大輻射方向的葉瓣叫主瓣，其它葉瓣叫旁瓣（或付瓣）。主瓣寬度定義為當(dāng)信號(hào)功率下降到最大輻射方向功率值的一半即-3dB）（即場(chǎng)強(qiáng)下降為最大值的0.707倍）處，兩點(diǎn)之間的夾角寬度。一般情況下，口徑為D的向拋物面天線，其主瓣寬度可用下式估算：（3-13）其中，久其中，久為工作波長(zhǎng)例如:等。（三）例如:等。（三）副瓣電平6米C波段天線知亞為0.9°；3米C波段天線知迎為1.8°；1.5米C波段天線全丑為3.6°副瓣電平定義為：副瓣電平=10lg（副瓣最大功率/主瓣最大功率）(3-14)副瓣電平高，易對(duì)其他同頻無線通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，也容易受干擾，故其值越小越好。副瓣電平也是天線的重要指標(biāo)之一。3.5.2天線的增益（一）天線增益的定義在相同輸入功率條件下，天線在最強(qiáng)方向上某一點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的平方E"（或功率P）與無耗理想點(diǎn)源天線在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的平方E希（或功率如）之比，定義為改天顯得增益G，即（3-15）若以分貝作為單位，則有（dB）（3-16）（二）理想面天線的增益計(jì)算設(shè)面天線的等效開口面積為疏，在跖上電場(chǎng)為同相均勻分布，則與理想點(diǎn)源天線的等效開口面積*汗之比即為面天線的增益，即（3-17）（三）非理想面天線的增益對(duì)于非理想面天線，其實(shí)際開口面積S與等效開口面積風(fēng)之比，定義為該天線的效率，即So=nS則非理想面天線的增益為(3-18)若用分貝數(shù)表示，則有G=101g??+201g—”(dB)(3-19)由于天線的效率與天線的形式、結(jié)構(gòu)和加工工藝等因數(shù)有關(guān)，故不同的天線其效率也各不相同。在通常情況下，各種類型天線的效率可作如下估計(jì)：網(wǎng)狀普通拋物面天線：n^50%板狀拋物面天線：n-60%卡塞格倫天線：^-70%3.5.3天線的噪聲溫度除了天線增益外，天線的噪聲溫度對(duì)整個(gè)接收系統(tǒng)的性能也有重要的影響，因?yàn)樗鼘⑹瓜到y(tǒng)的載噪比下降。因此，為了全面地衡量天線的綜合性能，通常采用天線的品質(zhì)因素來表示天線的性能。天線的品質(zhì)因素定義為Q=Ga/Ta(3-20)其中，Ga為天線的增益，Ta為天線的噪聲溫度。天線的噪聲來源可分為外部和內(nèi)部。由反射面和饋源本身的損耗引起的噪聲為內(nèi)部噪聲；由天線所處的環(huán)境中存在的噪聲的影響，其中包括空間大氣吸收、宇宙噪聲和地面熱輻射等，為外部噪聲。地面熱輻射噪聲往往通過碰地的天線主瓣和旁瓣進(jìn)入天線的，故天線主瓣和旁瓣小的天線其噪聲溫度也越小。對(duì)于C波段天線，一般取20?40K左右。3.5.4天線的阻抗與駐波比天線阻抗是指從天線輸入端口(作為接收天線時(shí)，為輸出端口)看向天線的輸入阻抗，它是天線輸入電壓與電流之比。在微波頻段，很少用天線阻抗概念，而用反射系數(shù)或駐波比來表示天線與饋線的阻抗匹配狀況。電壓