天线复习
物理天线知识点总结
物理天线知识点总结一、天线的分类天线可以根据它的结构、工作频率、工作方式等不同特征进行分类。
根据天线的结构，天线可以分为线性天线、面状天线、体状天线等。
根据天线的工作频率，天线可以分为超高频天线、甚高频天线、高频天线等。
根据天线的工作方式，天线可以分为接收天线、发射天线、双工天线等。
此外，根据天线的工作原理，天线还可以分为定向天线、全向天线等。
二、天线的工作原理天线是通过改变电流和电压的分布来产生电磁波。
当电流通过天线时，会在天线上产生一个电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去，形成电磁波。
同时，当有外界的电磁波作用在天线上时，天线也会感应出电流和电压。
这样，天线在电磁波的发射和接收中发挥作用。
三、天线的设计方法天线的设计是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括天线的工作频率、方向性、增益、波束宽度、阻抗匹配等。
在天线的设计中，通常需要用到一些工具，如天线模拟软件、电磁场仿真软件等。
天线的设计方法包括复合结构天线的设计、微带天线的设计、阵列天线的设计等。
这些设计方法大大提高了天线的工作性能和可靠性。
四、天线的性能分析天线的性能分析是对天线的工作性能进行评估和优化的过程。
通过对天线的参数和特性进行测试和分析，可以了解天线的工作状况和性能指标，为天线的改进和优化提供依据。
常用的天线性能分析方法包括天线参数测量、天线阻抗匹配、波束宽度测量等。
五、天线的应用天线在无线通信、雷达、卫星通信、电视广播等领域中有着广泛的应用。
在无线通信系统中，天线是信息传输的关键设备，它的工作性能直接影响到通信系统的稳定性和可靠性。
在雷达系统中，天线是用来发射和接收雷达信号，它的性能直接影响到雷达的探测性能和分辨率。
在卫星通信系统中，天线是用来与卫星间进行通信，它的性能直接影响到卫星通信的质量和覆盖范围。
在电视广播系统中，天线是用来接收广播信号的，它的性能直接影响到电视节目的清晰度和稳定性。
总结：物理天线是无线通信和雷达系统中不可或缺的重要组成部分。
电波与天线复习
传输线上距负载为λ/2 整数倍的各点的输入阻抗等 于负载阻抗
Zim(d)=ZL
d= nλ/2 (n= 0,1,2••• ）
传输线上距负载为 λ /4 奇数倍的各点的输入阻抗等 于特性阻抗的平方与负载阻抗的比值
Zim(d)=Z02/ZL （n=0,1,2•••）
d=(2n+1)λ/4
反射系数 Γ
天线的下倾方式
天线的下倾方式
机械下倾 Biblioteka 下倾对天线俯仰角的优化
在优化时通常将天线垂直平面方向图上3dB半功率 点指向小区边界,而不是将最大辐射方向对准小区边 界,这样做的目的是为进一步增强本小区覆盖场强， 削弱超出小区边界的信号强度，有利于控制切换和 抑制干扰。
天线的基本知识
四.天线的极化
衰减器
匹配负载 电容、电感元件 终端短路元件 定向耦合器 隔离器 环行器
匹配负载
阻抗匹配元件
波导中的螺钉及其等效电路
多阶梯阻抗变换器
双孔定向耦合器
环行器
无线电波的传播方式
无线电波的传播方式
地表面波的传播
空间波的传播 天波的传播 散射波的传播 穿过电离层在外层空间传播
天线的参数
天线的参数
● ● ● ● ● ● 方向图 方向系数D 增益G 极化 输入阻抗Zin 频带范围
(a)元辐射方向性图 (b)铅笔形方向性图
(c)扇形方向性图
(d)余割平方方向性图
天线的基本知识
天线方向图
●
方向图的共性：仅有1个主瓣（主波束）， 另有数目不等的副瓣（旁瓣）
从线源电长度L/λ 越大，副瓣越多。
倾斜 (+/- 45°)
天线原理试题
天线原理试题1. 电磁波传播的原理电磁波是一种由变化的电场和磁场组成的波动现象。
当电流通过导体时，会产生电磁辐射，即电磁波。
天线利用这种辐射的特性进行信号的接收和发送。
2. 天线的基本构造天线通常由金属材料制成，具有一定的长度和形状。
常见的天线结构包括直线天线、环形天线和抛物面天线等。
天线的形状和长度会影响其接收和发送的频率范围。
3. 天线的工作原理天线的工作原理基于电磁感应和辐射的原理。
当电磁波经过天线时，会激发天线中的电场和磁场，并将其转化为电流。
这些电流可以通过连接的电路来接收或发送信号。
4. 天线的接收和发送信号天线作为接收器时，接收到的无线信号会通过天线的导线传输到接收器电路中，进而转化为可识别的信号。
天线作为发送器时，电流将被输入到天线导线中，并被转化为电磁波进行传输。
5. 天线的增益和方向性天线的增益是指天线向特定方向上的信号接收或发送能力。
通过设计特定形状和长度的天线，可以增强特定频率范围的信号接收或发送能力。
天线的方向性则指的是天线在接收或发送信号时的主要辐射方向。
6. 天线的应用领域天线广泛应用于无线通信、广播、雷达等领域。
不同类型的天线适用于不同的应用场景，如扩大无线信号覆盖范围、实现远距离通信或定向传输等。
7. 天线的优化与调整为了提高天线的性能，可以采用不同的技术来优化和调整天线的参数，如改变天线的形状、长度和材料等。
通过精确的设计和调整，可以使天线在特定频率范围内的信号接收和发送效果更好。
8. 天线的局限性和挑战天线的性能受到多种因素的影响，如传播环境、材料损耗、多径效应等。
在特殊的环境中，天线的性能可能会受到限制，需要通过合适的设计和技术手段来克服这些挑战。
微波天线复习题
微波技术基础思考题一、填空题1、对于低于微波频率的无线电波的分析，常用 ；对于微波用 来研究系统的内部结构。
2、传输线接不同负载阻抗时，沿传输线纵向看，有三种不同的工作状态： 。
传输线可分为长线和短线，传输线长度为3c m ，当信号频率为20G Hz 时，该传输线为长线。
3、无耗传输线的阻抗具有 两个重要性质。
4、几个重要的参数：（1） 波阻抗： ；介质的固有波阻抗为εμη=，对于真空或空气，Ω==7.367000εμη（2） 特性阻抗： ，（3） 输入阻抗（分布参数阻抗）：传输线上任一点的阻抗Z i n (d)定义为该点的电压和电流之比,即Z i n (d)=)()(d I d U 。
，（4） 传播常数：是描述导行波沿导行系统传播过程中的衰减和相位变化的参数，一般为复数：βαγωωj C j G L j R +==++))((1111对于无耗线：0=α，11CL ωβ=对于低耗线：d c Z G Z Rααα+=+=201021，11C L ωβ=（5） 反射系数：传输线上某点处的反射系数定义为该点的反射波电压与该点的入射波电压之比，即：)()()(d V d V d v +-=Γ，其表达式为：deLdeZLZZ L Zd v γγ2200)(-Γ=-+-=Γ，其中：Lj eL Z L Z ZL ZL Φ⋅Γ=+-=Γ0所以对于无耗线：)2()(d L j eLd β-Φ⋅Γ=Γ； 与阻抗的关系：0)(0)()(Z d in Z Zd inZ d +-=Γ； Z i n (d)=Z 0)(1)(1d d Γ-Γ+（6） 驻波系数：传输线上相邻的波腹点和波节点的电压之比，LL VV Γ-Γ+==11minmax ρ。
与阻抗的关系：Z i n (d mi n )=ρ0Z； Z L =Z 0minmin1dtg j dtg j βρβρ--（7） 无耗线在行波状态的条件是：Z L =Z 0,此时反射系数为零，驻波系数为1；工作在驻波状态的条件是：Z L =0;Z L =∞;Z L =+jX L 或-jX L ；工作在行驻波状态的条件是：Z L =R L +jX L or Z L =R L -jX L 。
天线复习——精选推荐
选择、填空部分1、线天线：单极子天线、偶极子天线、半波振子、无限小偶极子、小振子、有限长振子；（带振子）口面天线：喇叭天线、口径天线、反射面天线（抛物面天线）；微带天线：矩形贴片、圆形贴片；阵列天线：带阵列。
，Γ为反射系数，驻波比为衡量负载匹配程度的指标，驻波比越大，2、驻波比：VSWR=1+|Γ|1−|Γ|匹配越差。
驻波比等于1时，完全匹配。
3、半波振子的辐射电阻为73欧姆。
4、微带天线的优点：①易批量加工；②易集成；③体积小，重量轻，剖面低；④便于圆极化；⑤可与各种载体共形；⑥性能多样化。
微带天线的缺点：①工作频带窄；②损耗较大；③功率容量（承受功率）小；④工作效率低；⑤扫描性能差；⑥极化纯度低。
5、分析微带天线通常使用传输线模型法、空腔模型法以及全波分析法。
6、在天线测量实验中，由测试得到的驻波比以及回波损耗，可计算得到反射系数（S11、S22）。
7、在HFSS仿真中，金属表面应分配Perfect E边界条件，空气盒子表面应分配辐射边界条件。
8、天线特性参量分为电路参量、空间参量，电路参量包括天线阻抗、辐射电阻、天线温度；空间参量包括方向图、方向性系数、增益、有效口径、极化。
9、微波通信系统中，发射天线为右旋圆极化天线，接收天线不能选左旋圆极化天线。
（右旋圆极化天线可以100%接收，左旋圆极化天线不能接收，水平极化和垂直极化的天线可以50%接收）。
10、偶极子天线的E面方向图是“8”字形，H面方向图为圆形。
11、天线的定义：作为发射或接收系统的一部分，被设计用来辐射或接收电磁波。
12、围绕天线的空间可分为三个区域，分别是感应近场区、辐射近场区、远场区。
13、E面是指通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面；H面是通过天线最大辐射方向并垂直于E面的平面。
14、天线增益是指在在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号功率密度之比。
天线增益与方向性系数的关系：增益和方向性系数之比称为天线辐射效率。
天线复习
填空38、细直线对称半波阵子的输入阻抗Z d= ,半波谐振窄缝的输入阻抗Z S=39、对称阵子的带宽决定于其截面半径，而对数周期阵子的带宽则由比例因子和单元数B S=τ1-N决定40、波导缝隙天线的开槽原则是，一般开窄缝，缝长约为，设其互补对称阵子的辐射阻抗为Z d，则缝隙天线的辐射阻抗Z s=41、口径天线分析中等效原理是把口径面上的电磁场E s和H s等效成电磁流J s和M s,设口径面S的外法向矢量为n，则J s= ，M s ，计算惠更斯元辐射场时，若已知口径电场为E sy，则口径磁场H sx=42、最佳角锥喇叭天线是指，其口径效率v=43、天线口径场出现线性相位分布时，对天线辐射性能的主要影响是使最大辐射方向偏移，而随着平方率相位分布的增大，其主要影响是主瓣变宽，副瓣上升，增益下降44、抛物面口径天线的物理面积为S，口径效率为v，则其增益为，若口径场为均匀分布，其口径效率为v= ，若口径场为余弦分布，其口径效率为，45、旋转抛物面天线的效率因子主要由和的乘积因子决定46、旋转抛物面天线分为长焦距、中焦距和短焦距三种情况，47、卡塞格伦天线的衰减因子与普通抛物面天线的空间衰减因子，主要原因是48、镜像法分析近地天线是把地面看作是，对于垂直阵子，其镜像点电流与源电流，水平阵子的镜像点电流与源电流49、已知旋转抛物面天线的焦距为f，口径直径为D，口径张角为ψ0，则三者的关系为，若焦距比f/D=0.35，则2ψ0= ，空间衰减因子SA= dB，若D=75cm，工作波长为λ=2.5cm，总效率g=0.5，则天线的增益为G= ，为获得最高效率，馈源归一化方向图2ψ0宽度的边缘电平应为dB。
50、标准卡塞格伦天线由主、副反射面和馈源组成，主反射面为，副反射面为，馈源统一用喇叭，置于主副反射面间的上，卡塞格伦天线的空间衰减因子比普通抛物面天线的相比要，其原因是考题11、天线的主瓣宽度是指方向图主瓣上两个点之间的夹角，已知某天线的方向图函数为F（θ）=sinθ，其半功率波瓣宽度为，方向性系数为2、垂直于金属平面的对称阵子天线其镜像源为正向3、二元阵的阵因子于、和有关4、有一架设在理想地面的水平半波阵子天线，其工作波长λ=40m,，若要在垂直于天线轴的平面内获得最大仰射角 =30︒，天线架设高度应为5、某矩形口径天线的振幅为余弦分布，与均匀分布相比，其方向图主瓣要一些，口径效率要一些，副瓣电平要一些6、XY平面内的惠更斯元的归一化方向图函数是，方向图形状是7、汉森—乌特亚条件的物理意义是8、某天线的方向系数为25，辐射效率为80%，计算以dB表示的增益为dB9、圆柱旋转天线的三种模式分别为10、根据各阵子电尺寸的不同，可将LPDA天线分为11、圆柱旋转天线的法向模辐射条件是，轴向模辐射条件是12、标注卡塞格伦天线的副反射面为，其尺寸由来确定，同时还要考虑副反射面的考题21、假设某天线的方向图函数为cosθ，其半功率波瓣宽度为，当方向图函数为cos2θ，其半功率波瓣宽度为2、理想地面上的水平半波天线，要求最大通信方向的仰角为 ，天线要假设的高度应为3、天线阵的方向图由和的乘积得到4、阵列天线方向图的零点个数和位置与、、、有关5、汉森—乌特亚条件是行波天线获得的条件，其数学表达式为6、用同轴线向对称阵子天线馈电时，常用的对称变换器有7、以圆极化天线发射，垂直极化天线接收，其极化失配因子为8、矩形平面口径场均匀分布时，其半功率波瓣宽度公式为，第一副瓣电平为，口径效率为，当口径场振幅分布为余弦分布时，其半功率波瓣宽度公式为，第一副瓣电平为，口径效率为9、H面扇形喇叭的最佳长度为，此时口径效率为，10、空间衰减因子的定义为11、旋转抛物面天线的效率主要由和的乘积决定12、修正型卡塞格伦天线主要是修改使口径场幅度均匀，修改使口径场相位均匀考题31、沿Z轴放置的对称半波阵子的方向图函数为，方向性系数为dB,半功率波瓣宽度为dB，输入阻抗是j ，若用极坐标表示其方向图，则其E面方向图是形2、若半波阵子的直径越粗，则它的平均特性阻抗越，其阻抗频带就越3、设二元阵的单元间距为d，射线与阵轴的夹角为θ，则等幅同相的阵因子为F a（θ）=，等幅反相的阵因子为阵因子为F a（θ）= 阵因子为心脏形的条件是：两单元天线的相位差α= ，间距d= ，其表达式为F a（θ）=4、采用镜像法分析近地对称阵子天线时，垂直阵子的镜像点电流与5、构成轴向模螺旋天线的条件是，它辐射的是极化波6、天线口径场出现线性相位分布时，对天线辐射性能的主要影响是，而随着平方率相位分布的增大，其主要影响是7、口径面积为S的同相口径，当其幅度为均匀分布时的方向性系数公式为，口径利用效率为，当其口径尺寸远大于波长时的第一副瓣电平是dB8、H面扇形喇叭内波的等相位面是一个面，当喇叭的长度R H一定时过度增大口径宽度D H会使下降，这是由于的缘故，喇叭宽度给定时，H面扇形喇叭的最佳长度为9、旋转抛物面天线焦距为f，口径直径为D，最大增益时的效率g= ，f/D =10、均匀直线式的最大辐射方向的公式为θm = ，不出现栅瓣的间距d应满足，侧射阵满足的条件为考题41、沿z轴放置的元天线方向图为，半功率波瓣宽度为度，方向性系数为dB，若用极坐标表示其方向图，则其H面方向图是形，其E面是形。
微波技术与天线第6章复习
第6章1、简述天线的功能（概念+4个功能）在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或将无线电波转变为导波能量，原来辐射和接收无线电波的装装置称为天线。
①天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量.这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配.②天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性.③天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化.④天线应有足够的工作频带.2、名词解释:什么是天线？①作用：在发射部分，将高频导行波转换为空间电波，在接收端，空间电波转换为导行波。
②性能：是能量转换器件、具有定向辐射能力、频率选择特性、极化特性。
③结构：开放。
3、把天线和发射机或接收机连接起来的系统为馈线系统，天线和馈线系统统称天线馈线系统，简称天馈系统。
4、点电基本振子近区场又为准静态场；离天线较远时，近似为0；电场磁场相位差90°，为感应场。
远区场中电基本振子的的远区场是沿着径向外传的横电磁波，远区场又称辐射场。
E/H=120pi，远区场具有与平面波相同的特性。
随着距离增加，辐射场减小。
4、电，磁基本振子具有相同的方向函数，空间相互正交，相位差90°5、天线的电参数有哪些？①主瓣宽度:主瓣宽度是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。
在场强方向图中，等于最大场强两点间的宽度，称为半功率波瓣宽度；或将头两个零点之间的角度作为主瓣宽度，即零功率波瓣宽度。
②旁瓣电平: 旁瓣电平是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣电平, 一般以分贝表示。
③前后比: 前后比是指最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（后向）电平之比, 通常以分贝为单位。
④方向系数:方向系数定义为: 在离天线某一距离处, 天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度Smax与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度S0之比,记为D, 即天线方向系数的一般表达式为6、要使天线方向系数大，不仅要求主瓣窄，还要全空间的旁瓣电平小。
微波技术与天线复习题
微波技术与天线复习题一、填空题1微波与电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段,其频率范围从300MHz至3000GHz,通常以将微波波段划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段;2对传输线场分析方法是从麦克斯韦方程出发,求满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性;3无耗传输线的状态有行波状态、驻波状态、行、驻波状态;4在波导中产生各种形式的导行模称为波导的激励,从波导中提取微波信息称为波导的耦合,波导的激励与耦合的本质是电磁波的辐射和接收,由于辐射和接收是互易的,因此激励与耦合具有相同的场结构; 5微波集成电路是微波技术、半导体器件、集成电路的结合;6光纤损耗有吸收损耗、散射损耗、其它损耗,光纤色散主要有材料色散、波导色散、模间色散;7在微波网络中用“路”的分析方法只能得到元件的外部特性,但它可以给出系统的一般传输特性,如功率传递、阻抗匹配等,而且这些结果可以通过实际测量的方法来验证;另外还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络,从而用一定的微波结构实现它,这就是微波网络的综合;8微波非线性元器件能引起频率的改变,从而实现放大、调制、变频等功能;9电波传播的方式有视路传播、天波传播、地面波传播、不均匀媒质传播四种方式;10面天线所载的电流是沿天线体的金属表面分布,且面天线的口径尺寸远大于工作波长,面天线常用在微波波段;11对传输线场分析方法是从麦克斯韦方程出发,求满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性;12微波具有的主要特点是似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性;13对传输线等效电路分析方法是从传输线方程出发,求满足边界条件的电压、电流波动解,得出沿线等效电压、电流的表达式,进而分析传输特性,这种方法实质上在一定条件下是“化场为路”的方法;14传输线的三种匹配状态是负载阻抗匹配、源阻抗匹配、共轭阻抗匹配;15波导的激励有电激励、磁激励、电流激励三种形式;16只能传输一种模式的光纤称为单模光纤,其特点是频带很宽、容量很大,单模光纤所传输的模式实际上是圆形介质波导内的主模HE,11它没有截止频率;17微波网络是在分析场分布的基础上,用路的分析方法,将微波元件等效为电抗或电阻元件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络;18微波元件是对微波信号进行必要的处理或变换,微波元件按变换性质可以分为线性互易元器件、非线性互易元器件、非线性元器件三大类;19研究天线的实质是研究天线在空间产生的电磁场分布,空间任意一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件,因此求解天线问题实质是求解电磁场方程并满足边界条件;20横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长结构天线称为线天线,它们广泛地应用于通信、雷达等无线电系统中,它的研究基础是等效传输线理论;21用口径场方法求解面天线的辐射场的方法是：先由场源求得口径面上的场分布,再求出天线的辐射场,分析的基本依据是惠更斯――菲涅尔原理;二、问答题1、抛物面天线的工作原理是什么8分答：置于抛物面天线焦点的馈源将高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面,如果馈源辐射理想的球面波,而且抛物面口径尺寸为无限大时,则抛物面就把球面波变为理想的平面波,能量沿Z轴正向传播,其它方向的辐射为零,从而获得很强的方向性;2、什么是视距传播简述其特点;8分1） 发射天线和接收天线处于相互能看得见的视线范围内的传播方式叫视距传播;……………………….3 2）特点为： (5)a.())(1012.4321m h h r V ⨯+=b.大气对电波将产生热吸收和谐振吸收衰减;c.场量：F re f a E E jkr-=)(θθθ 3.什么是微波其频率范围是多少它分为几个波段答：微波在电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段,其频率范围从300MHz 至3000GHz,通常以将微波波段划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段;7分 4.什么是波导的激励和耦合激励与耦合的本质是什么激励与耦合的场结构是否相同5分答：在波导中产生各种形式的导行模称为波导的激励,从波导中提取微波信息称为波导的耦合,波导的激励与耦合的本质是电磁波的辐射和接收,由于辐射和接收是互易的,因此激励与耦合具有相同的场结构;5.微波具有的哪些主要特点6分答：微波具有的主要特点是似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性;6．天线研究的实质是什么 并阐述抛物面天线的工作原理9分答：①研究天线的实质是研究天线在空间产生的电磁场分布,空间任意一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件,因此求解天线问题实质是求解电磁场方程并满足边界条件;②置于抛物面天线焦点的馈源将高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面,如果馈源辐射理想的球面波,而且抛物面口径尺寸为无限大时,则抛物面就把球面波变为理想的平面波,能量沿Z 轴正向传播,其它方向的辐射为零,从而获得很强的方向性; 7．什么是天波传播天波静区的含义是什么5分答：1发射天线发射出的电波,在高空中被电离层反射后到达接收点的传播方式叫天波传播;……….2 3）当min 0θθ<时,以发射天线为中心的一定半径内不能有天波到达,从而形成一个静区,这个静区叫天波的静区;………..3 四、解答题1、已知工作波长mm 5=λ,要求单模传输,试确定圆波导的半径,并指出是什么模式 10分解：1明确圆波导中两种模式的截止波长： a a CTM CTE 6127.2;4126.30111==λλ (4)2题意要求单模传输,则应满足：a a 4126.36127.2<<λ (3)3结论：在mm a mm 91.147.1<<时,可保证单模传输,此时传输的模式为主模TE11 (3)2、一卡塞格伦天线,其抛物面主面焦距：m f 2=,若选用离心率为5.2=e 的双曲副反射面,求等效抛物面的焦距;5分 解：1写出等效抛物面的焦距公式： (3)f e e Af f e 11-+== （2） 将数据代入得： (2)m f e 67.4=3、已知圆波导的直径为5cm,填充空气介质,试求 1） TE11、TE01、TM01三种模式的截止波长2） 当工作波长分别为7cm,6cm,3cm 时,波导中出现上述哪些模式; 3）当工作波长为cm 7=λ时,求最低次模的波导波长;12分解：1求截止波长.................3 TE11：mm a CTE 3150.854126.311==λ TM01：mm a CTM 3175.656127.201==λ TE01:mm a CTE 9950.406398.101==λ 2判断. (6)a ．当工作波长1170CTE mm λλ<=时,只出现主模TE11;b ．当工作波长0111,60CTM CTE mm λλλ<=,便出现TE11,TM01;c ．当工作波长01,0111,30CTE CTM CTE mm λλλλ<=,便出现TE11,TM01,TE01;3求波导波长 (3)mm cg 4498.122)(122=-==λλλβπλ4、一卡塞格伦天线,其抛物面主面焦距：m f 2=,若选用离心率为4.2=e 的双曲副反射面,求等效抛物面的焦距;5分 解：1写出等效抛物面的焦距公式： (3)f e e Af f e 11-+== 2将数据代入得： (2)m f e 86.4=五．计算题共 61分,教师答题时间30分钟例 1- 4设无耗传输线的特性阻抗为50Ω, 工作频率为300MHz, 终端接有负载Zl=25+j75Ω, 试求串联短路匹配支节离负载的距离l1及短路支节的长度l2;解: 1求参数由工作频率f=300MHz, 得工作波长λ=1m;终端反射系数101111Z Z Z Z e j +-=Γ=Γφ =+=1071.1j e 驻波系数 8541.61111=Γ-Γ+=ρ2求长度第一波腹点位置 0881.0411max ==φπλl m调配支节位置 1462.01arctan 21max 1=+=ρπλl l m 调配支节的长度 1831.01arctan 22=-=ρρπλl 图 2 - 3 给出了标准波导BJ-32各模式截止波长分布图;例2-1 设某矩形波导的尺寸为a=8cm,b=4cm; 试求工作频率在3GHz 时该波导能传输的模式; 解：λλλλλλλ<=+=<==>====∴=)(0715.02)(08.02)(16.022)(1.03)122c c c 110110m ba ab m b m a m fcGHzf TM TE TE ）计算模式波长并判断求波长3结论可见,该波导在工作频率为3GHz 时只能传输TE10模 例 6 -3确定电基本振子的辐射电阻;解: 1电基本振子的远区场设不考虑欧姆损耗, 则根据式6 -2 -4知电基本振子的远区场为kr r IlE j e sin π60j-=θλθ 2求辐射功率将其代入式6 -3 -7得辐射功率为∑∑=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰⎰R I r Il r P 2π20π22221d d sin sin 60π240ϕθθθλπ 3 所以辐射电阻为22π80⎪⎭⎫⎝⎛=∑λl R例6－4一长度为2hh<<λ中心馈电的短振子, 其电流分布为:)1()(0hz I z I -=, 其中I0为输入电流, 也等于波腹电流Im 试求:① 短振子的辐射场电场、 磁场； ② 辐射电阻及方向系数； ③ 有效长度;解: 1此短振子可以看成是由一系列电基本振子沿z 轴排列组成的, 如图 6 -9 所示;2z 轴上电基本振子的辐射场为：z z I r E r k d )(e sin 60jd j '-'=θλπθ 3整个短振子的辐射场为z r z I E hh r jk d e )(sin 60j ⎰-''=θλπθ 由于辐射场为远区, 即r>>h, 因而在yOz 面内作下列近似:θcos z r r -≈'rr 11≈' λπ/2=k所以dz e hz I re k j E hhjkz jkr⎰---=θθθcos 0)1(sin 304进一步变换整个短振子的辐射场 令积分：ϑθθcos )cos sin(2cos 1k kh dz e F hh jkz ==⎰-θθθθθ222cos 2cos )2cos (sin 4cos )cos sin(2hk kh k kh dz e h z F hhjkz +-==⎰- 则221cos )2cos sin(21⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=+θθk kh h F F 因为h<<λ, 所以F1+F2≈h 因而有)sin (300θθkh r e I j E jkr-=jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 405求辐射电阻 辐射功率为ϕθθϕππθd d H E p sin 21200*∑⎰⎰=将θE 和θH 代入上式, 同时考虑到∑∑=R I p 2021 短振子的辐射电阻为22)(80λπhR =∑6方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D由此可见, 当短振子的臂长h >>λ时, 电流三角分布时的辐射电阻和方向系数与电流正弦分布的辐射电阻和方向系数相同, 也就是说, 电流分布的微小差别不影响辐射特性;因此, 在分析天线的辐射特性时, 当天线上精确的电流分布难以求得时, 可假设为正弦电流分布, 这正是后面对称振子天线的分析基础; 7有效长度现在我们来讨论其有效长度; 根据有效长度的定义, 归于输入点电流的有效长度为hdz hz I I h hhein =-=⎰-)1(0这就是说, 长度为2h 、电流不均匀分布的短振子在最大辐射方向上的场强与长度为h 、电流为均匀分布的振子在最大辐射方向上的场强相等, 如图 6 -10 所示; 由于输入点电流等于波腹点电流, 所以归于输入点电流的有效长度等于归于波腹点电流的有效长度, 但一般情况下是不相等的;接收天线理论例8-4画出两个平行于z 轴放置且沿x 方向排列的半波振子, 在d=λ/4、ζ=π/2时的H 面和E 面方向图;解:1 H 面方向图函数将d=λ/4、ζ=-π/2 代入式8-2-11,得到H 面方向图函数为)1(cos 4πcos )(H -=ϕϕF 8-2-14天线阵的H 面方向图如图8－11,在由图8－11可见,在0=ϕ时辐射最大,而在πϕ=时辐射为零,方向图的最大辐射方向沿着阵的轴线这也是端射阵;请读者自己分析其原因;2 E 面方向图函数将d=λ/4、ζ=π/2代入式8-2-10 ,得到E 面方向图函数为)1(sin 4πcos sin cos 2cos )(-⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθθπθE F 8-2-15 显然,E 面的阵方向图函数必须考虑单个振子的方向性;图8－12示出了利用方向图乘积定理得出的E 面方向图;由图8-12可见, 单个振子的零值方向在θ=0°和θ=180° 处, 阵因子的零值在θ=270°处, 所以, 阵方向图共有三个零值方向, 即θ=0°、θ=180°、θ=270°, 阵方向图包含了一个主瓣和两个旁瓣;例 9 -1设有一矩形口径a ×b 位于xOy 平面内, 口径场沿y 方向线极化, 其口径场的表达式为:axE S y 21-= , 即相位均匀, 振幅为三角形分布, 其中|x|≤2a ; 求:① xOy 平面即H 平面方向函数; ② H 面主瓣半功率宽度; ③ 第一旁瓣电平; ④ 口径利用系数; 解:1远区场的一般表达式 根据远区场的一般表达式:1）求?=H EaxE E Sy S 21-==和s s dy dx dS =一并代入上式, 并令ϕ=0得 ： (sin cos sin sin 1cos 2S S jkR jk x y S M Se E j E e ds R θϕθϕθλ-++=⋅⎰⎰最后积分得22/2/sin 21ψψ⋅⋅=S A E H其中,2cos 1e j θλ+⋅=-R A jkRab S = 2sin θψka =3求H 面方向函数 所以其H 面方向函数为2cos 12/sin )2/sin sin()(2θθθθ+=ka ka F H 4求主瓣半功率波瓣宽度 由求得主瓣半功率波瓣宽度为/2sin sin 01cos 2(1)2S S jkR a jkx jkx S Se j b x e e dx R aθθθλ--+⎡⎤=⋅-+⎣⎦⎰/2/sin /2/1cos 212S jkR a b s jkx SH S S a b s e x E j e dx dy R a θθλ---+⎡⎤=⋅-⎢⎥⎣⎦⎰⎰sin(sin )4sin 4kaka θθ=aH λθ7325.0=5第一旁瓣电平为 )(2605.0log 2010dB -= 6求方向系数 将λR S E 2max=和πη720)21(2122222Sdy dx a x P bb S S a a S =-=⎰⎰--∑代入9－2－12得方向系数：4342⋅=λπS D 所以口径利用系数 υ=;可见口径场振幅三角分布与余弦分布相比,主瓣宽度展宽, 旁瓣电平降低, 口径利用系数降低;1 综合类设无耗传输线的特性阻抗为50Ω, 工作频率为300MHz, 终端接有负载Zl=25+j75Ω, 试求串联短路匹配支节离负载的距离1l 及短路支节的长度2l 只需要求一种情况16分;解: 1求参数由工作频率f=300MHz, 得工作波长λ=1m;终端反射系数101111Z Z Z Z e j +-=Γ=Γφ =+=1071.1j e 驻波系数 8541.61111=Γ-Γ+=ρ2求长度第一波腹点位置：0881.0411max ==φπλl m 调配支节位置： 1462.01arctan 21max 1=+=ρπλl l m 调配支节的长度：1831.01arctan 22=-=ρρπλl 2三基类试证明工作波长λ, 波导波长λg 和截止波长λc 满足以下关系10分: 22cgc g λλλλλ+=证明：1明确关系式kπλ2=1 22β+=c k k 2cc k λπ2=3 gλπβ2=42结论将23、4代入1中得结论2222)2()2(22gcc g gckλλλλλπλπππλ+=+==3 一般综合试求图示网络的A 矩阵, 并确定不引起附加反射的条件12分;附：解：1将网络分解成两个并联导纳和短截线网络的串接,于是网络的A 矩阵为：[][][][]321A A A A =2查表得到网络的A 矩阵为：[]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=θθθθθθθθθθθθsin cos sin sin cos 2sin sin cos 101cos sin sin cos 10120000000000B jB Z j jB jZ Z B jB Z j jZ jBA000Z DCZ BAZ Z in =++=则：θcot 200Y B =4一般综合一长度为2hh<<λ中心馈电的短振子, 其电流分布为:)1()(0hz I z I -=, 其中I0为输入电流, 也等于波腹电流Im , 已知短振子的辐射场电场、 磁场表达式为：)sin (300θθkh r e I j E jkr-= 、 jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 40试求: ①辐射电阻 ②方向系数； ③ 有效长度;15分 解: 1求短振子的辐射电阻 由于短振子的辐射场为：)sin (300θθkh r e I j E jkr-=jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 40则辐射功率为ϕθθϕππθd d r H E p sin 212200*∑⎰⎰=将θE 和θH 代入上式, 同时考虑到∑∑=R I p 2021 短振子的辐射电阻为22)(80λπhR =∑2方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D3有效长度归于输入点电流的有效长度为h dz hz I I h hhein =-=⎰-)1(05三基类有两个平行于z 轴并沿x 轴方向排列的半波振子, 已知半波振子的方向函数为：;sin )cos 2cos(θθπ阵因子为：2cos ψ,其中ξϕθψ+=cos sin kd ；当d=λ/4, ζ=π/2时,试分别求其E 面和H 面方向函数, 8分解：1由方向图乘积定理：二元阵的方向函数等于元因子和阵因子方向函数之乘积,于是有：;2cos sin )cos 2cos()(ψθθπθ=F其中：ξϕθψ+=cos sin kd 2当00=ϕ时,得到E 面方向函数：;)sin 1(4cos sin )cos 2cos()(θπθθπθ+=E F3当090=θ时,得到H 面方向函数：;)cos 1(4cos)(ϕπθ+=H F1 综合类 一均匀无耗传输线的特性阻抗为70Ω,负载阻抗为Zl=70+j140Ω, 工作波长λ=20cm;试计算串联支节匹配器的位置和长度16分;解：1求终端反射系数 0010145707.0∠=+-=ΓZ Z Z Z 2求驻波比8.51111=Γ-Γ+=ρ3求串联支节的位置cm l 5.21arctan 2411=+=ρπλφπλ 4调配支节的长度： cm l 5.31arctan 22=-=ρρπλ 2三基类设某矩形波导的尺寸为a=8cm,b=4cm; 试求工作频率在3GHz 时该波导能传输的模式;10分 解：λλλλλλλ<=+=<==>====∴=)(0715.02)(08.02)(16.022)(1.03)122c c c 110110m ba ab m b m a m fcGHzf TM TE TE ）计算模式波长并判断求波长3结论可见,该波导在工作频率为3GHz 时只能传输TE10模 3一般综合试求如图所示并联网络的S 矩阵;14分解:1写出参数方程21u u = )(221i u Y i -+=2根据入射波、反射波与电压、电流的关系：111b a u +=,111b a i -= 222b a u +=,222b a i -=3由1、2变换得到：211222a Ya Y Yb +++-=212222a YYa Yb +-+=4结论[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+++-=Y Y YY YY S 222222 4一般综合长度为2hh<<λ沿z 轴放置的短振子, 中心馈电, 其电流分布为Iz=Im·sinkh-|z|, 式中k=2π/λ, 知短振子的辐射场电场、 磁场表达式为：θθsin 3022h k r e I j E jkr m -≈ 、πηθθϕ120E E H == 试求短振子的 ① 辐射电阻; ② 方向系数;③ 有效长度归于输入电流;13分 解：1求短振子的辐射电阻 由于短振子的辐射场为：θθsin 3022h k re I j E jkr m-≈ 、 πηθθϕ120E E H == 将θE 和θH 代入上式,则辐射功率为42022max2200)(10sin sin 240sin 21kh d d E r d d H E p ===⎰⎰⎰⎰*∑ππϕππθϕθθθπϕθθ同时考虑到∑∑=R I p m 221短振子的辐射电阻为4)(20kh R =∑2方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D3有效长度归于输入点电流的有效长度为h dz z h k I I h hhmm ein =-=⎰-)(sin5 三基类六元均匀直线阵的各元间距为λ/2, 求： ① 天线阵相对于ψ的归一化阵方向函数;② 分别求出工作于边射状态和端射状态的方向函数; 8分 解：1由公式;2sin2sin1)(ψψψN NA =当N=6时则得天线阵相对于ψ的归一化阵方向函数：;2sin3sin 61)(ψψψ=A 其中ξϕθψ+=cos sin kd2求工作于边射状态和端射状态的方向函数 ①当0=ξ时为边射阵的归一化方向函数;)cos 2sin()cos 3sin(61)(ϕπϕπψ=A②当πξ==kd 时为端射阵的归一化方向函数;))1(cos 2sin ))1(cos 3sin 61)(++=ϕπϕπψA1综合类设某一均匀无耗传输线的特性阻抗为Ω=500Z ,终端接有未知负载1Z 现在传输线上测得电压最大值和最小值分别是100mV 和20mV ,第一电压波节位置离负载31min λ=l ,试求该负载的阻抗1Z ;16分解：15minmax ==V V ρ (3)232111=+-=Γρρ…………3 33;344111min πφλλφπλ==+=l ……….3 431132πφj j e e =Γ=Γ…………..3 501101010113.644.8211;∠=Γ-Γ+=+-=ΓZ Z Z Z Z Z …………4 2、一般综合如图求双端口网络的[]Z 矩阵和[]Y 矩阵12分解：1由[]Z 矩阵的定义：…………….6 C A I Z Z I V Z +===01111221021121Z Z I V Z C I ====C B I Z Z I V Z +===022221则：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=C B C C C A Z Z Z Z Z Z Z2求[]Y (6)[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+++==-C A C C C B C B A B A Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Y )(11 3、一般综合设矩形波导宽边cm a 5.2=,工作频率为：GHz f 10=,用4gλ阻抗变换器匹配一段空气波导和一段56.2=r ε的波导,如图求匹配介质的相对介电常数'r ε及变换器的长度;12分解：1各部分的等效特性阻抗如图2根据传输线的四分之一波长阻抗变换性：r r Z Z Z εε0020•=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛',得6.1=='r r εε;………………5 3求波导波长：cm cm fcr 37.2;3='='==ελλλ波导波长为：cm ag 69.2)2(12='-'=λλλ……………..4 4求变换器的长度：cm l g67.04==λ (3)4三基类型直立振子天线的高度m h 10=,其电流分布表达式为：)(sin )(z h I z I m -=β,当工作波长m 300=λ,求它归于波腹电流的有效高度10分解：1写出表达式2sin2)(sin )(2hI dzz h I dz z I h I mhm hen m βββ=-==⎰⎰2求有效高度m hh en 12sin 22≈=ββ1、综合类设有一无耗传输线,终端接有负载)(30401Ω-=j Z ,求：1、要使传输线的驻波比最小,则该传输线上的特性阻抗是多少 2、此时的最小反射系数及驻波比是多少 3、离终端最近的波节点位置在何处19分 解：1求?0=Z (7)a.2202200101130)40(30)40(+++-=+-=ΓZ Z Z Z Z Z b.求?01=∂Γ∂Z030402022=-+Z ,得：Ω=500Z 2求反射系数及驻波比 (7)a.230101131πj e Z Z Z Z =+-=Γb.21111=Γ-Γ+=ρ3求?1min =z (5)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=πφλφπλ2344001min z ,代入得：λ811min =z2、一般综合如图求终端接匹配负载时的输入阻抗,并求出输入端匹配条件;14分解：1、求?=in Z (8)2由匹配条件： (6)0Z Z in =求得：BZ B X 21202+=；一般取：001,Z B Z X ==;3、一般综合如图,有一驻波比为的标准失配负载,标准波导的尺寸为2012cm b a ⨯=⨯,当不考虑阶梯不连续性电容时,求失配波导的窄边尺寸1b ;14分解：1根据等效传输线理论,设波导的主模为TE10,则其等效特性阻抗： (4)000)1()12()1(1)1(1jBZ BX B X j BX Z jBjX Z jX jB Z jB Z in +--+-=++++=10121001;TE e TE e Z abZ Z a b Z ==2求反射系数…………5 10102121b b b b Z Z Z Z e e e e +-=+-=Γ3求?1=b ……………5 2727.011=+-=Γρρ,求出：57.01=b 4、三基类确定沿Z 轴放置的电基本振子的方向系数10分 解：1写出电基本振子的归一化方向函数 θϕθsin ),(=F ……………..3 2求D 5.1sin sin 4202==⎰⎰ππϕθθθπd d D (7)2、B 综合类设有一无耗传输线,终端接有负载)(30401Ω-=j Z ,求：1、要使传输线的驻波比最小,则该传输线上的特性阻抗是多少 2、此时的最小反射系数及驻波比是多少 3、离终端最近的波节点位置在何处19分 解：1求0=Z (7)a.2202200101130)40(30)40(+++-=+-=ΓZ Z Z Z Z Z b.求1=∂Γ∂Z030402022=-+Z ,得：Ω=500Z 2求反射系数及驻波比 (7)a.230101131πj e Z Z Z Z =+-=Γb.21111=Γ-Γ+=ρ3求?1min =z (5)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=πφλφπλ2344001min z ,代入得：λ811min =z2、一般综合如图求双端口网络的[]Z 矩阵和[]Y 矩阵15分解：1由[]Z 矩阵的定义：…………….6 C A I Z Z I V Z +===01111221021121Z Z I V Z C I ====C B I Z Z I V Z +===022221则：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=C B C C CA Z Z Z Z Z Z Z2求[]Y (6)[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+++==-C A C C C B C B A B A Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Y )(113、一般综合设矩形波导宽边cm a 5.2=,工作频率为：GHz f 10=,用4gλ阻抗变换器匹配一段空气波导和一段56.2=r ε的波导,如图求匹配介质的相对介电常数'r ε及变换器的长度;12分解：1各部分的等效特性阻抗如图 2根据传输线的四分之一波长阻抗变换性：r r Z Z Z εε0020•=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛',得6.1=='r r εε; (5)3求波导波长：cm cm f c r 37.2;3='='==ελλλ 波导波长为：cm a g 69.2)2(12='-'=λλλ……………..4 4求变换器的长度：cm l g67.04==λ (3)4三基类型直立振子天线的高度m h 10=,其电流分布表达式为：)(sin )(z h I z I m -=β,当工作波长m 300=λ,求它归于波腹电流的有效高度10分解：1写出表达式2sin 2)(sin )(200hI dz z h I dz z I h I mh m h en m βββ=-==⎰⎰2求有效高度 m hh en 12sin 22≈=ββ。
天线原理及设计复习
λ
分析对称振子天线的已知条件是什么？ 对称振子天线上的正弦电流分布是基于什么原理得到的？ 正弦电流分布 I ( z ) = I m sin[ β (l − | z |)] , − l ≤ z ≤ l 三角形电流分布 I ( z ) = I m (1− | z | / l ) , − l ≤ z ≤ l 单行波天线上的电流分布 I ( z ) = I 0e − j β ′z ,
6
cos( sin θ ) 2 yz 面： f (θ ) = , 0 cosθ
π
⎛ βd ⎞ ⎛π ⎞ f12 (θ ) = 2 cos ⎜ sin θ ⎟ = 2 cos ⎜ sin θ ⎟ ⎝ 2 ⎠ ⎝2 ⎠
0 ≤θ ≤π
⎛π ⎞ f12,1' 2 ' (θ ) = 2 sin ( β H cos θ ) = 2 sin ⎜ cosθ ⎟ , ⎝2 ⎠
Байду номын сангаас
2l
ρ
) − 1] ，输入阻抗随长度的
5 、二元耦合振子天线的阻抗方程总辐射阻抗
⎧U1 = I1m Z11 + I 2 m Z12 阻抗方程 ⎨ ⎩U 2 = I1m Z 21 + I 2 m Z 22
7
I 2m ⎧ Z = Z + Z12 1 11 r ⎪ I1m ⎪ 单元的辐射阻抗 ⎨ ⎪ Z = I1m Z + Z r2 21 22 ⎪ I 2m ⎩ 总辐射阻抗 Z ∑ = Z r1 + Z r 2
f12 = 2 sin(
βd
2
cos θ ) ；
cos θ ) ；
βd
2
■形成心脏形方向图的二元阵阵因子：
(α = ±
π
天线与电波复习 第二版
有N-1个零点，发生在分子为零而分母不为零时
0
m 1, 2, , N 1
计算极坐标方向图中的第一副瓣位置、第一零点位置
• 2.均匀直线阵的应用
均匀直线阵在实际应用中有如下几种常见的情况。
1)边射阵（同相均匀直线阵）（Broadside Array）
当 Ψ0=0时， Ψ=kd cosφ ， Ψ=0对应的最大辐射方向发生在 φm=π/2或 3π/2，由于最大辐射方向垂直于阵轴线，因而这种同相均匀直线阵称 为边射或侧射式直线阵。
2） 90 ，相位差为0，同相叠加得到更大值；
3）当 l 0 . 5 时，振子上出现反向电流。场强叠加时， 不仅要考虑行程差，还要考虑电流的相位差所引起的场强
的相位差，其结果出现旁瓣； 4）当 l 继续增大时，振子上有反向电流的线段增加， 主瓣相对减小，旁瓣相对增大； 5） l
重要关系(掌握计算)
定向性：
D 4 A
120 Rr
2
D
f max , D
2
4 Ae
2
120
2
D
2 Rr
le
2
有效口径与波束 范围：
有效口径与有效 高度：
Ae A
Ae
30 Rr
le
2
E max
60 Pr D r
(1-2-12)
平均功率密度之比。
D
D max
S (1 , 1 ) S D
4
0
2
0
F , sin d d
2
G D
近似计算方法： 天线的波束范围ΩA指归一化功率波瓣图在球 面上的积分
天线基本原理及室分天线介绍复习.pptx
网优中心 无线优化室
二〇一三年四月十六日
最新.
1
目录
1 天线基本原理 2 天线常用参数 3 东莞室分天线类型
最新.
2
麦克斯韦方程：
E(r,t)
B(r , t)
t
H (r,t)
J (r,t)
t
D(r , t)
(a) (b)
D (r ,t) B(r , t)
1000mW (即 1W)
该例子中，隔离度为： 10log(1000mW/1mW) = 30dB
1mW
最新.
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2.10 天线电路参数－无源交调
无源交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线 性效应，天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外，还包括有其他频 率，如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3阶) 等。
单一偶极子的 “汽车轮胎”形辐射图
G = 10log(P1/P2)
2.15dB
偶极子比全向辐射器的增益高 2.15dB
最新.
10
2.2 天线辐射参数－波束宽度
水平面波束宽度
3dB 波瓣宽度 峰值 - 3dB
60° (eg)
峰值
峰值 - 3dB
垂直面波束宽度
15° (eg)
峰值 - 3dB 峰值
峰值 - 3dB
0
(r
,t)
(c) (d )
电磁辐射的机理源自麦克斯韦方程 电荷能产生电场，电流能产生磁场，而且变化的电场能够产生变化 的磁场，变化的磁场也能够产生变化的电场，预言了电磁波的存在 。
最新.
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1.2 无线电波的极化
天线的定义：
能够有效地向空间某特定 方向辐射电磁波或能够有效地 接收空间某特定方向来的电磁 波的装置。
微波技术与天线期末复习
11、在导行波中 截止波长λc最长的 导行模称为该 导波系统的主模。矩形波导的主模为 TE10 模, 因为该模式具有场结构简单、 稳定、频带宽和损 耗小等特点, 所以实用时几乎毫无例外地工作在该 模式。 12、与矩形波导一样，圆波导中也只能传输TE波和TM波； TE11 模是圆波导的主模， TM01 模是圆波导第一 个高次模，而 TE01 模的损耗最低，这三种模式 是常用的模式。 13、在直角坐标系中，TEM波的分量 Ez 和 Hz 为零；TE 波的分量Ez 为零；TM波的分量 Hz 为零。
3、(10分)无耗传输线有哪三种不同的工作状态？当无耗 传输线终端接哪三种负载时，传输线为纯驻波状态？ 当无耗传输线终端接哪三种负载时，传输线为行驻波 状态？ 行波状态传输线的特点？ 无耗传输线有三种不同的工作状态: ① 行波状态; ② 纯驻波状态; ③ 行驻波状态。 行波状态传输线的特点： （1）沿线电压和电流的振幅不变，驻波比ρ＝1 （2）线上任意点的电压和电流都同相 （3）传输线上各点输入阻抗均等于传输线的特性阻抗
一、填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的 空格内。每小空格1分，大空格2分。错填或不填均无分。 共30分）： 1、传输线的工作特性参数主要有 特性阻抗 、 常数 、 相速 和波长 。
传播
2、驻波比的取值范围为 1≤ρ＜∞ ；当传输线上全 反射时，反射系数 1 ，此时驻波比ρ＝ ∞ 。 3、 中称为 传播常数 ， 称为衰减常数、它表示 传输线上波行进单位长度幅值的变化 ， 称为 相移常 数，它表示传输线上波行进单位长度相位的变化。 4、特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z1为20j欧、50 欧，20欧时，传输线上分别形成① 纯驻波 ② 纯 行波 ③ 行驻波 。
在低频短路中，常常忽略元件连接线的分布参数效 应，认为电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全 部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。由这 些集总参数元件组成的电路称为集总参数电路。 随着频率的提高，电路元件的辐射损耗、导体损耗 和介质损耗增加，电路元件的参数也随之变化。 当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时， 电场能量和磁场能量的分布空间很难分开，而且连接元 件的导线的分布参数不可忽略，这种电路称为分布参数 电路。
移动通信天线线务复习试题0412
移动通信天线线务员试题一、填空题1、无线电波的传播方式有（表面波）传播，（天波）传播、（空间）波传播和（散射）传播。
2、无线电波的传播速度大约（30）万公里/秒3、移动通信采用的传播方式为（空间）波传播，电波传播特点（场强）衰落现象严重，存在（路径）时延差。
4、电信传输的媒质一般分为两类1）、一类是自由空间，能量以电磁波的形式通过（自由空间）来实现传输的，这类媒质不须要有实体结构；2）、另一类是实体结构，常见的有金属导线、光纤、同轴电缆、波导管等，它们统称为传输线，信息能量以电磁波的形式沿（传输线）实现传输。
5、无线电波是一种能量传输形式，在传输过程中，（电场）和（磁场）在自由空间是（相互垂直）的，同时这两种又都垂直于传播方向。
6、发射天线是一种，将从发射机送来的（高频）已调电流能量转变为向预定方向（辐射）电磁波能量的装置。
7、收信天线是一个用来无线电波的（接收）设备，它的基本功能是将从预定方向传来的（电磁波）能量转变为向接收机传送的（高频）电流能量的装置。
8、我省GSM900MHZ移动通信发信使用的频率是（890-915）MHZ，收信使用的频率是（935-960）MHZ。
9、目前移动通信网使用的频段属于（UHF）特高频，频率范围在（300-3000）MHZ超短波，其高端属于微波。
10、我省移动通信基站，采用微波中继传输方式传输信号，它的天线工作频率范围是（8）GHZ和（18）GHZ。
11、GSM900MHZ数字移动通信系统采用的是先（FDMA）频分复用后在（TDMA）时分复用多址，结合一起应用于数字系统中。
12、天线的效率与天线的（损耗）电阻、（辐射）电阻、（工作）波长、天线的（长度）等因素有关。
长中波天线的效率一般低于10%，超短波天线、微波天线的效率一般都很高，可接近100%。
13、天线的增益系数，从发射天线的角上看，它是指将（发射功率）往某一方向集中（辐射）的能力，从接收天线的角上看，是收取某一指定方向来的（电磁波）的能力。
uestc微波技术与天线复习题
（1 分）
是二次辐射源。
惠更斯元远区辐射场特点为： 1）远区辐射场为 TEM 波（球面波）； 2）为单向辐射，辐射方向图绕法线轴旋转对称； 3）最大辐射方向为其正法线方向；
5、 简述双反射面天线（卡赛格伦天线）结构，并简述其工作原理。 答： 双反射面天线由主反射器(旋转抛物面)、副反射器(双 曲面)和辐射器(馈源)三部分组成。（2 分，图形上标示也可） 主反射面焦点与副反射面一个焦点重合，馈源置于福反 射面另一焦点位置。（1 分） 馈源发射的电磁波经副反射面反射后，所有射线反向延 长线汇聚于 P2，即可等效为馈源位于 F2 点的抛物面天线； 反射波再经主反射面反射，到达口 径面时经过的波程相等，从而获得平面波。（3 分）
Z0
l2
Z0
Z0
l1
ZL = RL + jX L
答：1、将负载阻抗归一化后，在圆图上确定对应点 A(在圆图上方)；（１分） 2、以圆图中心 OA 为半径作等反射系数圆，与匹配圆交于 B 点；（１分） 3、l1 段实现负载阻抗变换，使得变换后的阻抗实部等于传输线特性阻抗（归一化阻抗实部等于
1）；（1 分） 4、 l2 段抵消变换后的阻抗电抗部分，使总的阻抗等于传输线特性阻抗，实现匹配；(1 分) 3、在图上标出 l1,l2 。（正确在图上标出 l1,l2 各 1 分）
1、均匀无耗传输线上任意位置处的驻波系数都相等。
（√）
2、矩形波导中不能传输 TEM 波。
（√）
3、扼流式法兰盘可以用于宽带应用需求的情况下。
（×）
4、当发射天线为左旋圆极化时，用右旋圆极化天线接收也可以接收到信号。 （ × ）
5、将任意两种天线按照一定规律排列起来，并进行馈电，即可形成二元天线阵。（ × ）
微波技术与天线考试重点复习归纳
微波技术与天线考试重点复习归纳第⼀章1.均匀传输线（规则导波系统）：截⾯尺⼨、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统。
2.均匀传输线⽅程，也称电报⽅程。
3.⽆⾊散波：对均匀⽆耗传输线, 由于β与ω成线性关系, 所以导⾏波的相速v p 与频率⽆关, 称为⽆⾊散波。
⾊散特性：当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速v p 与频率ω有关,这就称为⾊散特性。
11010010110cos()sin()tan()()tan()cos()sin()in U z jI Z z Z jZ z Z z Z U Z jZ z I z jz Z ββββββ++==++02p rv fλπλβε===任意相距λ/2处的阻抗相同, 称为λ/2重复性z1 终端负载221021101()j z j zj zj zZ Z A ez eeZ Z A eββββ----Γ===Γ+ 1101110j Z Z eZ Z φ-Γ==Γ+ 终端反射系数均匀⽆耗传输线上, 任意点反射系数Γ(z)⼤⼩均相等,沿线只有相位按周期变化, 其周期为λ/2, 即反射系数也具有λ/2重复性4.00()()()in in Z z Z z Z z Z -Γ=+ 0()1()()()1()in U z Z Z Z Z I z Z +Γ==-Γ111ρρ-Γ=+ 1111/1/1Γ-Γ+=-+=+-+-U U U U ρ电压驻波⽐其倒数称为⾏波系数, ⽤K 表⽰5.⾏波状态就是⽆反射的传输状态, 此时反射系数Γl =0, 负载阻抗等于传输线的特性阻抗, 即Z l =Z 0, 称此时的负载为匹配负载。
综上所述, 对⽆耗传输线的⾏波状态有以下结论: ①沿线电压和电流振幅不变, 驻波⽐ρ=1;②电压和电流在任意点上都同相; ③传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗6终端负载短路：负载阻抗Z l =0, Γl =-1, ρ→∞, 传输线上任意点z 处的反射系数为Γ(z)=-e-j2βz此时传输线上任意⼀点z 处的输⼊阻抗为0()tan in Z Z jZ zβ=①沿线各点电压和电流振幅按余弦变化, 电压和电流相位差 90°, 功率为⽆功功率, 即⽆能量传输; ②在z=n λ/2(n=0, 1, 2, …)处电压为零, 电流的振幅值最⼤且等于2|A 1|/Z 0, 称这些位置为电压波节点；在z=(2n+1)λ/4 (n=0, 1, 2, …)处电压的振幅值最⼤且等于2|A 1|, ⽽电流为零, 称这些位置为电压波腹点。
《天线技术》期末复习题
一、填空1、凡依靠无线电波来完成整个系统任务的电子设备都离不开天线，它是无线电波的或，其基本的功能是辐射或接收无线电波。
2、在同轴线、波导管或空腔谐振器的导体壁上开一条或数条窄缝，使电磁波通过缝隙向外空间辐射，从而形成一种天线，称做缝隙天线。
3、天线的分类按极化特性分有直线极化天线、圆极化天线等。
4、天线电参数主要有方向性系数、频带宽度、输入阻抗和方向图等（任填3个）。
5、对称振子由两根直径和长度相等的直导线组成，在中间的两个端点上由等幅方向的电压激励。
6、天线方向图中，零功率点波瓣宽度是指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
7、引向天线的构造通常由一个有源振子、一个反射器和若干引向振子（引向器）并列排列在同一平面所构成。
8、为增强天线的，提高天线的增益系数，或为了得到所需的，可以把若干个相同的天线按一定的规律排列起来，并给予适当激励，这样组成的天线系统称为。
9、根据频带宽度的不同，可把天线分为窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线。
10、旋转抛物面天线是微波波段广泛应用的一种反射面天线。
11、旋转抛物面天线由两部分组成，馈源把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投来的球面波沿抛物面的轴向反射出来，从面获得很强的方向性。
12、天线的分类按方向特性分有定向天线、全向天线、强方向性天线和弱方向性天线等。
13、接收天线与发射天线的作用是一个可逆的过程。
14、正交振子的优点是结构简单，缺点是频带窄。
15、半波振子和全波振子的输入阻抗是纯电阻，易于和馈线匹配，这是它们被较多采用的重要原因之一。
20、菱形天线适用于短波、超短波波段，广泛用于远距离通信中。
菱形天线是强方向性天线，方向性系数可达17～20dB。
二、简答题1、简述菱形天线的优缺点有哪些？答：主要优点：1.结构简单、造价低、维护方便；2.方向性强，增益系数可达100左右；3.频带宽，工作带宽可达（2~3）：1；4.可应用于较大的功率，因为天线上驻波成分很小，因此不会发生电压或电流过大的问题。
天线原理与设计题库概要
天线原理与设计复习一、填空题1. 天线的主要作用是 ________________, ___________________________。
2. 天线辐射方向图一般是一个空间三维的曲面图形,但工程上为了方便常采用通过 _____________方向的两个正交平面上的剖面来描述天线的方向图。
对于线极化天线,这两个正交的平面通常取为 ________面和 ________面。
3. 天线方向图的 E 面是指通过 _______________方向且平行于_______________的平面。
4. 设某天线的远区辐射电场表示为 0(, j re E Ef rβθθϕ-=, 0E ϕ=, 0r E =,则坡印亭矢量表示为 =w _________________________,其辐射功率表示为r P =_________________________。
5. 半功率波瓣宽度指方向图主瓣上 _______处或分贝值从最大值下降6. 设某天线的辐射电场主瓣最大值为max E ,副瓣最大值为 max S E ,则其副瓣电平定义式为 (dB。
7. 天线方向性系数 D 是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。
若已知自由空间的方向图函数为, (ϕθf , 则最大指向 (m m ϕθ, 上的 D =_______________,若已知对称振子天线的辐射电阻为r R ,则 D =_________________,若已知天线的效率为a η,则增益G=____________。
8.半波对称振子的带宽决定于 ,而对数周期振子天线的带宽则是由决定。
9. 理想点源天线是指的假想点源天线,其辐射方向图在空间是面。
10. 在某方向 (00, θϕ上 ,设理想点源天线的电场强度为 0E , 某天线的电场强度为 00(, E θϕ, 则天线的方向性系数00(, D θϕ和增益00(, G θϕ的定义表达式均可写作22000(, /E E θϕ,它们的定义区别为前者是为条件,后者是为条件。
微带天线复习参考题
微带天线复习参考题一．填空题（每题３分，共３０分1. 天线3dB波瓣宽度是指_____________________________________________________________________________________________________2. 天线的阻抗带宽是指________________________________________________________________________________________________3. 影响微带天线的特性的主要因素是___________________________________________________________________________________4. 天线阵中的阵因子与_______________________________________________________________________________________________相关5. 天线阵列中四个重要的参数是____________________________________________________________________________6. 电大问题是指_________________________________________________________________7. 在计算电磁学中,主要的三种数值方法是________________________________________________________________________8. 一般情况下，当阵列天线的馈电方式有两种，分别是____________________和_________________________________________。
9. 已知磁矢量势A，对应的电场与磁场表达式是：______________，_____________。
天线基础知识面试
天线基础知识面试天线是无线通信系统的重要组成部分，它在无线信号的收发过程中起到关键作用。
天线基础知识是每个从事无线通信领域的人员都应该掌握的内容。
在进行天线相关工作的面试中，天线基础知识是常见的考察点之一。
本文将从天线的基本概念、类型、性能参数等方面介绍天线基础知识。
1. 天线的基本概念天线是一种能够将电磁波转化为感应电流或将感应电流转化为电磁波的装置。
它是无线通信系统中的重要组成部分，用于发送和接收电磁波信号。
天线根据工作频段的不同可以分为宽带天线和窄带天线；根据工作方式的不同可以分为单频天线和多频天线。
2. 天线的类型2.1 定向天线定向天线是一种能够将信号集中在某个方向上的天线。
它具有较高的增益和较窄的波束宽度，可以提高信号的传输距离和质量。
定向天线常用于远距离通信和无线网络覆盖。
2.2 环形天线环形天线是一种呈环形结构的天线，主要用于卫星通信和雷达系统中。
它具有全向性的特点，能够在水平和垂直方向上均匀辐射和接收信号。
2.3 扁平天线扁平天线是一种薄而宽的天线，适用于嵌入式设备和小型终端。
它具有良好的频率选择性和天线效率，可以在有限的空间内实现高效的无线通信。
2.4 基站天线基站天线是用于无线通信基站的天线，主要用于无线网络的信号覆盖。
它可以根据网络需求灵活调整天线参数，实现不同方向和距离的信号传输。
3. 天线的性能参数3.1 增益天线的增益是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力。
增益越高，天线的辐射范围和接收灵敏度越好。
增益的单位通常用dBi表示，表示相对于理想点源辐射的增益。
3.2 驻波比驻波比是衡量天线匹配性能的重要指标。
它反映了天线输入端的驻波情况，即天线输入端的阻抗与传输线阻抗的匹配程度。
驻波比越小，天线的匹配性能越好。
3.3 方向性天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的方向特性。
方向性越强，天线在某个方向上的辐射和接收效果越好。
方向性可以通过天线的波束宽度和辐射图来描述。
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第1章 天线基础知识1. 什么是电基本振子，电基本振子远区辐射场的特点？电基本振子是一段理想的高频电流直导线，其长度l 远小于波长λ，其半径a 远小于l ，同时振子沿线的电流I 处处等幅同相。
远区场特点：p4，包括大小关系、方向关系。
000060sin ,/==377jkrIlE jeH E rθϕθμπθηηλε-==Ω， 对真空，2. 远区场坡印廷矢量平均值计算公式(会计算)：p4。
与距离平方、波长平方成反比，与子午角正弦的平方成正比。
电基本振子远区辐射场的主要特性：(1) E θ、H υ均与距离r 成反比，辐射场的等相位面为r 等于常数的球面，E 、H 和S av 相互垂直，且符合右手螺旋定则。
(2)传播方向上电磁场的分量为零。
(3)E θ和H υ的比值为常数。
(4)E θ和H υ与sin θ成正比。
(5)辐射功率P r 正比于(Il/λ)2。
如果是近区，电场与磁场相差90度相位差。
3. 电基本振子的辐射功率和辐射电阻公式(会计算，p5) 22240()r lP I πλ=4. 电基本振子和磁基本振子远区辐射功率比较对同样电长度的导线绕制成磁偶极子，在电流振幅相同情况下，远区的辐射功率比电偶极子小几个数量级。
磁基本振子的辐射场是根据电磁对偶性原理推得的。
5. 天线的方向函数定义：p8(,,)(,)60/E r f I rθϕθϕ=归一化方向函数： max max(,)(,)(,)(,)E fF f E θϕθϕθϕθϕ==电基本振子的E 面归一化方向函数F (θ,φ)=|sin θ| ，H 面为圆。
6. E 面方向图与H 面方向图如何定义的？p9E 面方向图：电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面；H 面方向图：磁场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面。
功率方向图(也有E 面和H 面之分)：Φ(θ,φ)=F 2(θ,φ)半功率点波瓣宽度(3d B 波瓣宽度)2θ0.5E (E 面)或2θ0.5H （Ｈ面）。
对电基本振子，2θ0.5E =900，或2θ0.5H ＝3600。
对称半波振子2θ0.5E =780。
(会分析) 零功率点波瓣宽度2θ0.E (E 面)或2θ0H （Ｈ面）。
对电基本振子，2θ0E =1800，或2θ0H ＝3600。
2280()()r lR πλ=Ω22222115Re[]sin 2av r I l S E H e rπθλ*=⨯=概念：副瓣电平；前后比。
7. 方向系数的定义：在同一距离及相同辐射功率的条件下，某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度S max 和无方向性天线(点源)的辐射功率密度S 0之比。
P10222m ax m ax m ax 260r ror roP P P P rE rE S D S P E =====224(,)sin D F d d πππθϕθθϕ=⎰⎰（会计算）电基本振子：D=1.5=1.76dB天线其它方向上的方向系数D(θ,υ)：8. 天线效率 p12=r r r A inr lr lP P R P P P R R η==++增益系数与方向系数的关系：A G D η=。
天线最大场强与增益的关系：m ax 6060in r P G P D E rr==（会计算）9. 天线极化的分类：线极化、圆极化、椭圆极化。
电视信号是水平极化；移动通信信号是垂直线极化；极化方向是用空间某电场的方向来描述。
P1310. 线天线等效长度的定义：在保持实际天线最大辐射方向上的场强值不变的条件下, 假设天线上电流分布为均匀分布时天线的等效长度。
P15()l ein inI z dz l I =⎰计算有效长度注意题义中归算电流是取最大值还是取输入电流值。
对半波对称振子，l ein =l/2。
D=1.64=2.15(dB) (会计算)细线天线上电流分布近似为正弦分布，且终端点的电流为0。
振子越粗，频带特性越好。
理解第2章p69鞭状天线有效高度，特别是峰值电流用输入点的电流表示。
11. 天线输入阻抗定义：天线的输入端电压与电流之比。
一般是复数，随频率变化。
p15in in in in inU Z R jX I ==+12. 天线频带宽度的定义？相对带宽、绝对带宽、倍频带宽。
窄频带天线(带宽百分之几)、宽频带天线(带宽百分之二十以上)、超宽带天线(倍频带宽大于10)。
P16 13. 天线的有效接收面积定义：(会分析，p17)2max 0(,)(,)(,)r roP P S D D F S θϕθϕθϕ===m ax L e avP A S =()sin ()m I z I k l z =-接收天线的有效接收面积与增益的关系： 14. 半波对称偶极子的主要特性：p22 方向函数：E 面波瓣宽度为78°；方向系数D=1.64=2.15dB ；辐射电阻73.1Ω；当l/λ＝0.635时，D=3.296达到最大；E 面和H 面方向图。
15. 二元天线阵的方向性（会计算，会画方向图。
参考书例p27-30和作业） 方向图乘积定理：f (θ,φ)=f 1(θ,φ) f a (θ,φ)，其中第一项f 1(θ,φ)=E 1/ (60I m 1/r 1) 称为元因子，第二项f a (θ,φ)= |1+me j Ψ|称为阵因子E (θ,φ)=E 1(θ,φ)(1+me j Ψ)， 相位差12()k r r ξ+-。
单个天线的方向性是有限的，为了加强天线的定向辐射能力，可以采用天线阵。
天线阵的辐射场是各单元天线辐射场的矢量和，只要调整好各单元天线辐射场之间的相位差，就可以得到所需要的的、更强的方向性。
16. 无限大理想导电反射面对天线电性能的影响 p44-45理想导体表面电场满足的边界条件：总的切向电场为0。
电流元的镜像，水平电流元为负镜像，垂直电流元为正镜像。
线天线的镜像。
边界条件。
在短天线中部某点加入一定数值的感抗，可以抵消该点以上线段在该点所呈现出来的电容，从而使该点以下线段的电流分布趋于平稳。
在鞭天线上端加顶，称之为顶部电容加载，由于天线顶端电流不再为零，从而使鞭天线上的电流增大，远区辐射场增强，辐射效率提高。
第2章 简单线天线1. 双极天线的主要缺点有哪些？采用笼形双线天线有什么好处？(双极天线由单导线构成，它的特性阻抗较高，输入阻抗在工作频带内变化较大，馈线上的驻波系数很高。
笼形天线主要用于降低天线的特征阻抗，展宽工作频带) p61半径为a ，总长为2l 的柱形对称偶极子天线的特征阻抗：(会计算与分析)2. 蝙蝠翼天线的结构特点有哪些？性能的主要优点有哪些？(结构特点：为了满足宽频带要求，采用粗振子天线，为了减轻天线重量，用平板代替圆柱体，为了减小风阻，用钢管或铝管做成的栅板来代替金属板；为了防雷击，加入接地钢管等。
性能优点：蝙蝠翼天线频带很宽，在驻波比小于1.1时，相对带带宽可达到（20~25）%；功率容量大)。
P653. 小圆环天线与大圆环天线有哪些主要特点和差别？小圆环天线在环上电流近似为均匀分布，辐射电阻小，阻抗呈感性，通常小于损耗电阻，因而天线的辐射效率很低，不作为发射天线，一般用作测向和广播接收，方向图等效于一个磁偶极子。
大圆环天线在环上电流不均匀，24e A Gλπ=cos(cos )2()sin F πθθθ=2120(ln1)c l Z a =-当周长等于一个波长时，基本呈现余弦分布，主辐射在环面的法线方向，阻抗呈容性，用于广播和通信中。
P83-864.引向天线(八木天线)基本组成有哪些? 各组成部分的功能是什么？优缺点有哪些？基本原理是什么？（引向天线由一个有源振子和若干个无源振子构成，有源振子近似为半个波长，主要作用是提供能量，无源振子的作用是使辐射能量集中到天线的端向。
其中稍长于有源振子的无源振子起反射能量的作用，称为反射器；较有源振子稍短的无源振子起引导能量的作用，称为引向器。
无源振子起引向或反射作用的大小与它们的尺寸及离开有源振子的距离有关）。
优点：天线可以固定在一根金属杆上，金属杆对天线性能影响较小，不需要复杂的馈电网络，因此天线体积不大，结构简单、牢固、便于转动、馈电方便，增益较高，可以做到十几分贝。
缺点：调整和匹配较困难，工作频带较窄。
P88-93半波折合振子可以有效提高引向天线的输入电阻，对于等粗细半波振合振子，输入电阻是普通半波振子输入电阻的4倍。
第3章行波天线1.什么是行波天线？行波天线的特点？常见的行波天线有哪些？行波天线的缺点有哪些？定义：天线上的电流按行波分布的天线为行波天线。
特点：频率变化时，输入阻抗近似不变，方向图随频率变化也较缓慢，倍频带宽可达2:1或3:1。
缺点：行波天线宽频带天线是用牺牲效率来换取的，因为有部分能量被负载吸收。
常见的行波天线：菱形天线，V形天线，螺旋天线等。
P108。
菱形天线终端有负载吸收能量，因此效率不高，主辐射从馈电点处指向终端负载方向。
2.单线行波天线的主要特点：(1)沿导线轴线方向没有辐射。
因为基本振子沿轴线方向无辐射。
(2)导线长度愈长，最大辐射方向愈靠近轴线方向，同时主瓣愈窄，副瓣愈大且副瓣数增多。
(3)当l/λ很大时，主瓣方向随l/λ变化趋缓，即天线的方向性具有宽频带特性。
P1063.菱形天线的主要特点？P108-1114.螺旋天线D=(0.25~0.46)λ的主要特点：(1)沿轴线方向有最大辐射(轴向模，即T1模)；(2)辐射场是圆极化波；(3)天线导线上的电流按行波分布；(4)输入阻抗近似为纯电阻；(5)具有宽频带特性。
如果D很小，则主辐射方向在与螺旋轴线相正交的方向。
P1155.行波天线与驻波天线的差别与优缺点？行波天线上的电流按行波分布；驻波天线上的电流按驻波分布。
驻波天线的是双向辐射的，输入阻抗具有明显的谐振特性，只能在较窄的频段内应用；行波天线具有较好的单向辐射特性、较高的增益和较宽的带宽，但行波天线的效率较低，以降低效率换取带宽。
第4章非频变天线1.习惯上把天线的相对带宽达百分之几十以上称为宽频带天线，而将倍频带宽在10:1或更高的天线称为非频变天线(超宽带天线)。
2.非频变天线的两个条件：(1) 角度条件，是指天线的几何形状仅仅由角度来确定，而与其它尺寸无关。
(2)终端效应弱，是指天线上电流衰减快，到达终端的电流很小可以截断，作为无限大处理。
P1213.互补天线的阻抗特性p123自补天线阻抗特性：220=(60)2Z Zηπ⋅=缝隙金属（）η4. 什么是平面等角螺旋的辐射区(会分析，p126)实验表明，臂上电流在流过约一个波长后就迅速衰减到20dB 以下，终端效应很弱。
辐射场主要是由结构中周长约为一个波长以内的部分产生的，这个部分通常称为有效辐射区，传输行波电流。
换句话说螺旋天线存在“电流截断效应”，超过截断点的螺旋线部分对辐射没有重大贡献。