天线基础概述优秀课件
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及虛部，所以也可轉 換成極座標的型式表 示。 ρ=|ρ|∠θ
電壓駐波比VSWR
VSWR (Voltage standing wave ratio): 當天線與系統之間阻抗不匹配時，會有部 分能量被反彈回系統端，並與系統的輸出 能量之間產生駐波。將此特性數值化便稱 為電壓駐波比。
VSWR=(1+|ρ|)/(1-|ρ|)
一般極化區分為Linear(線性)與circular(圓 形)極化二種。
Linear含有Vertical與Horizontal Circular含有RHCP與LHCP
Biblioteka Baidu
近場與遠場 (2)
Radiation near field:
電抗能量減少，可輻 射的能量開始散佈在 這個區域。
R2=2D2/λ
Radiation far field:
電抗能量已經不存在， 只有輻射能量存在於 這個區域。
在此區域中功率密度 將與天線的距離平方 成反比。
輻射場型
天線輻射場型是依據輻射遠場 特性所畫出的圖形。
反射損耗return loss
系統的輸出能量與被反射能量之比。 RL=-20log10|ρ|
VSWR=∞ ρ=1
RL=0dB
VSWR=1 ρ=0
RL=∞
VSWR=2 ρ=0.3333 RL= -9.54dB
天線輻射效益
天線輻射效益antenna radiation efficiency 能量送入至天線與天線輻射出去之能量的 比值。 兩者之間的差異在於導体與介質所產生的 損失。
輸入阻抗(Input Impedance)
輸入阻抗可用下列式子表現： Zin=Rin+jXin
Zin ：天線阻抗 Rin ：天線的實部阻抗 Xin ：天線虛部阻抗，也稱電抗 虛部阻抗所產生的電磁場能量將只會產生
於輻射近場之內。
反射係數ρ
Zin=Rin+jXin Zs=Rs+jXs ρ=(Zin-Zs)/(Zin+Zs) 因反射係數具有實部
天线基础概述
天線如何輻射
天線輻射主要來至於 電流的移動或是具有 加速度的電子。
電子如果隨時間做週 期性變化時，也會產 生輻射。
天線產生電磁波之方 式如右圖。
近場與遠場 (1)
圍繞天線的電磁場可 區分三個範圍，如右 圖。
Reactive near field： 電抗能量為主，能量 開始遠離天線。 R1=0.62√D3/λ D：天線尺寸 λ：波長
另一種效益稱為天線效益，比天線輻射效 益還多考慮的阻抗不匹配的損失。
天線增益
天線增益=天線方向性*天線輻射效益 單位為dBi。 使用電波暗室所量測得到的數值即為天線
增益。
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極化 polarization
天線之極化定義為以地球表面為基準，輻 射波的電場方向即為極化方向。
Main Lobe:主波束 最大輻射方向的波束
HPBW:半功率波束寬 主波束的半功率的角度寬。
Minor Lobe:次波束 主波束之外的均稱次波束
Back Lobe: 與主波束相背的波束
Side Lobe:旁波束 與主波束相鄰的波束
方向性
方向性(directivity): 特定方向的輻射強度與天線全部方向輻射 強度的平均值之比。換言之，特定方向的 輻射強度與等值天線(isotropic antenna) 之比。
電壓駐波比VSWR
VSWR (Voltage standing wave ratio): 當天線與系統之間阻抗不匹配時，會有部 分能量被反彈回系統端，並與系統的輸出 能量之間產生駐波。將此特性數值化便稱 為電壓駐波比。
VSWR=(1+|ρ|)/(1-|ρ|)
一般極化區分為Linear(線性)與circular(圓 形)極化二種。
Linear含有Vertical與Horizontal Circular含有RHCP與LHCP
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近場與遠場 (2)
Radiation near field:
電抗能量減少，可輻 射的能量開始散佈在 這個區域。
R2=2D2/λ
Radiation far field:
電抗能量已經不存在， 只有輻射能量存在於 這個區域。
在此區域中功率密度 將與天線的距離平方 成反比。
輻射場型
天線輻射場型是依據輻射遠場 特性所畫出的圖形。
反射損耗return loss
系統的輸出能量與被反射能量之比。 RL=-20log10|ρ|
VSWR=∞ ρ=1
RL=0dB
VSWR=1 ρ=0
RL=∞
VSWR=2 ρ=0.3333 RL= -9.54dB
天線輻射效益
天線輻射效益antenna radiation efficiency 能量送入至天線與天線輻射出去之能量的 比值。 兩者之間的差異在於導体與介質所產生的 損失。
輸入阻抗(Input Impedance)
輸入阻抗可用下列式子表現： Zin=Rin+jXin
Zin ：天線阻抗 Rin ：天線的實部阻抗 Xin ：天線虛部阻抗，也稱電抗 虛部阻抗所產生的電磁場能量將只會產生
於輻射近場之內。
反射係數ρ
Zin=Rin+jXin Zs=Rs+jXs ρ=(Zin-Zs)/(Zin+Zs) 因反射係數具有實部
天线基础概述
天線如何輻射
天線輻射主要來至於 電流的移動或是具有 加速度的電子。
電子如果隨時間做週 期性變化時，也會產 生輻射。
天線產生電磁波之方 式如右圖。
近場與遠場 (1)
圍繞天線的電磁場可 區分三個範圍，如右 圖。
Reactive near field： 電抗能量為主，能量 開始遠離天線。 R1=0.62√D3/λ D：天線尺寸 λ：波長
另一種效益稱為天線效益，比天線輻射效 益還多考慮的阻抗不匹配的損失。
天線增益
天線增益=天線方向性*天線輻射效益 單位為dBi。 使用電波暗室所量測得到的數值即為天線
增益。
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極化 polarization
天線之極化定義為以地球表面為基準，輻 射波的電場方向即為極化方向。
Main Lobe:主波束 最大輻射方向的波束
HPBW:半功率波束寬 主波束的半功率的角度寬。
Minor Lobe:次波束 主波束之外的均稱次波束
Back Lobe: 與主波束相背的波束
Side Lobe:旁波束 與主波束相鄰的波束
方向性
方向性(directivity): 特定方向的輻射強度與天線全部方向輻射 強度的平均值之比。換言之，特定方向的 輻射強度與等值天線(isotropic antenna) 之比。