天线复习PPT课件

PR
PO
GR DR
Pr
Emax
60DP r
60D APin
r
60GPin r
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7、方向性增强原理
各振子的场在空间的相互干涉， 使某些方向上的辐射增强了，而另外 一些方向上的辐射减弱为零，实现了 辐射功率在空间的重新分布
8、方向图乘积定理：
单元因子 阵因子
F( ) f 1( ) fa ( )
• 11.5.1 卡塞格伦天线的工作原理
M
M′
F2 Ψ N ρΦ F1
F 2b 2c d
f
2、双曲面的两个特性
（1） 2b
（2）过N的切线平分 F2NF1
F2N+NM+MM′ = F2N+F1M – F1N +MM′ = （F2N– F1N） +（F1M +MM′） = 2b+2f =2(b+f) 常数
3. 口面场分布越均,口面利用系数就越大, 但旁瓣电平越高;口面尺寸一定时,主瓣越 窄,方向系数越大.
4. 口面辐射的旁瓣电平及口面利用系数 只取决于口面场的分布情况,而与口面电 尺寸无关.
D
4
S
2
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11.2 引向天线 — 八木天线
• 11.2.1 引向天线的工作原理
D 120 Fm ax 2 R
Fm a x
Emax
/ 60I A r
理想的无方向性天线：
F( , ) 1
电基本振子：
F( , ) sin
D=1 D=1.5
2
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5、天线效率 η
ηA=PinP
P Pin A
6、增益
A
P P Pd
R R Rd
1
1 Rd
R
PO PR
R
G DA
适用于取向一致的相似元组成的天线阵
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9、等幅二元阵
r1
d cos
M r2
I1
d
I2 I1e j
fa ( ) 1 e j
2 cos( )
2
f
a ( )
cos(
kd cos )
2
10、画方向图
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• 8.1.2 二元振子阵
（二）等幅二元阵的方向图 y
保证最大辐射方向为口面法线方向
2. FP+PP′ =2f (常数）
保证馈源信号经反射面反射，到达开 口面时的波程差相同，以满足同相口面场 的要求。
-x
x2 y2 sin
z f cos
2 f f sec2
1 cos
2
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11.5 卡塞格伦双反射面天线
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8.1 方向性增强原理与二元阵方向图
• 8.1.2 二元振子阵
例题：基本振子水平架设地面上，
高度5m，频率为15MHz，画出E、
（五）反射面 对方向图的影响
H面方向图
f
a ()
cos(
kd 2
cos
)
h
h
sin(d cos )
2hsin
2hsin
sin( 2h sin )
半波对称振子输入阻抗的工程公式：
Zin
R
sin 2 L
jZ cctgL
L 350.001 0.233 R 60
1.5
Z c 120(ln 235 1) 410() 0.8625
n1k L / r1 35/ 0.8625 40
2L Z c 120(ln 1)
r1
n1 1.04
Zin
f 1( ) sin
F( ) f 1( ) fa ( )
f
a ( )
cos( 2Βιβλιοθήκη cos )F 1( )
“1” o λ/2
z
x “2”
例题1：画出E面、H面方向图
E面： xoy ,xoz
H面：yoz
f 1( ) 1 90o
f a ( ) 1
90o
F1( ) 1 90o
θ
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8.2 线阵的辐射 • 8.2.1 直线式连续阵
(二) 行波单导线的辐射
zcosθ
r0
M r
θ dz
θ=0o
z z
Lt
m
cos1 (1
2Lt
)
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8.2 线阵的辐射 • 8.2.2 直线式离散阵
M
d cos
α
α α=0o
dd
(一) 边射阵
m 1 90o
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• 8.1.2 二元振子阵 （二）等幅二元阵的方向图
F( ) f 1( ) fa ( )
y
“1” o λ/4
z
x “2”
例题2：画出E面、H面方向图
E面： xoy
H面：xoz
90o
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m 1 90o
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8.1 方向性增强原理与二元阵方向图
广泛用于米波和分米波的雷 达、电视、通讯等。
无源振子
无源振子
反射器
引向器 有源振子
β= 0~ π，反射器 β= -π~ 0，反射器
引向天线的本质是端射式天线阵；它由一个有源振子和无源振子充 当的反射器和引向器组成；通过调整无源振子的长度和它与有源振子的 距离来改变振子上感应电流的相位角，以满足阵中各单元电流的相位条 件。
• 8.1.2 二元振子阵
（二）等幅二元阵的方向图
y
“1” o λ/4
z
x “2”
f 1( ) sin
F( ) f 1( ) fa ( )
f
a ( )
cos( 4
4
cos )
f
a ( )
cos( 4
4
sin )
例题2：画出E面、H面方向图
E面： xoy
H面：xoz
90o
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1、结构组成
21 3
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F2发射出的射线波，经过双曲 面和抛物面反射后，平行，且到达 口面时波程相等。
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感谢您的欣赏！
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微波技术基础与天线
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h=λ h=3λ/4
h=λ/2 h=λ/4
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• 8.2.1 直线式连续阵 8.2 线阵的辐射
(一) 驻波对称振子
z cos
r2 r0 θ
M r1
L
dz
2d
L
zz
z
cos( cos )
F ( )
2
sin
半波对称振子
2L / 2
E面
H面
θ=0o
0o
2L / 2
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9.2 加宽天线工作带宽的途径 • 9.2.2 展宽天线工作频带的途径
2、对数周期天线 1 2 n
N 2
Rl 2l1
rn＋ 1 rn
dn d
dn＋1
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口面辐射特点: 1. 平面的法线方向上,口面的辐射最大.
2. 口面分布规律一定的情况下,口面电尺 寸越大,主瓣越窄,方向系数越大.
60 sin 2 (1.04 2
0.233)
j410ctg(1.04 2
0.233)
60 j20()
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9.2 加宽天线工作带宽的途径 • 9.2.2 展宽天线工作频带的途径
1、行波型天线 菱形天线
ZL Zc
2 馈电
吸收 电阻
H 合成 方向图
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0 90o kd cos 0
(二) 端射阵
0o kd cos 0 kd
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9.1 对称振子系的阻抗 • 9.1.1 单个对称振子的阻抗
例题: 已知对称振子一臂之长L=35cm, 振 子臂直径2r1=17.25mm,工作波长为 1.5m, 近似计算输入阻抗.
• 8.1.2 二元振子阵
例题：基本振子水平架设地面上，
高度5m，频率为15MHz，画出E、
（五）反射面 对方向图的影响
H面方向图
f
a ()
cos(
kd 2
cos
)
h
h
sin(d cos )
2hsin
2hsin
sin( 2h sin )
h=λ h=3λ/4
h=λ/2 h=λ/4
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Pmax/2
2θ3dB pmax
1
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7.2 天线的电参数
4、方向系数：
D
pmax p0
Emax 2 E0 2
pmax
Emax 2
240
p0
P
4r 2
E0 2
240
D r 2 Emax 2 60P
Emax
60DP r
E0
60P r
4
D 2
2
F ( , ) sin dd 00
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h 绝缘子
h 馈线
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11.4 旋转抛物面天线
• 11.4.1 抛物面天线的工作原理
1、结构及几何光学原理
y p α1 p' ρ α2
0 fF
z
x2 y 2 4 fz
几何光学性质：
1. OF//PP′ （R>>λ）（α1= α2）
2、发射天线的电参数:
1、输入阻抗 Zin 2、天线效率 η 3、方向性参数：
主瓣宽度、方向系数D、旁瓣电平
4、增益 G
5、极化方式
6、频带宽度
3、方向函数：
F( , ) E( , )
Emax
E( , ) Emax F ( , )
4、主瓣宽度： 2θ3dB , 2φ3dB
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