5天线测量第五章解析

Ex E1
2 2
n (n ， 1， 2， 3， …… ）
Ey E2
2 2

2E x E y E1 E 2

0
Ex E y E E 0 2 1
m E2 E1
2
直线方程
E y mEx
结论：当两个线极化波同相或反相时，其合成波是一个线极化波
E1=0，m=+1
平方项展开，并利用倍角公式
E ( E1 cos E2 sin cos ) 2 ( E2 sin sin ) 2
2
t g 1
E2 sin sin E1 cos E2 sin cos
E
2
1 2 2 2 2 E1 E 2 ( E1 E 2 ) cos 2 2 E1 E 2 cos sin 2 2
线极化波
椭圆极化波 极化测量主要是椭圆极化波各参数的测量
圆极化波
椭圆极化波的合成与其参数
两个线极化波合成椭圆极化t kz )
z=0的平面
sin t
E x E1 sin t E y E2 sin(t )
圆极化的利用 雷达利用圆极化天线来实现反云层、雨雪的干扰，气象雷达利用雨、雹等 的散射极化响应不同来识别目标性质； 飞行体上常用圆极化天线来提高通讯的可靠性，在剧烈摆动或滚动的飞行 器上装置圆极化天线，可以在任何状态下都能收到信息；[双方为圆极化，或 一方为圆极化] 在卫星通讯中，为了增加分配的无线电领带中信道的数目，对邻近通道， 使用高纯度的正交线极化天线来达到极化鉴别，缩短所需的频率间隔；[极化 隔离频率复用] 在电视广播中采用圆极化天线，可望克服重影； 在天文、航天通信及遥感遥测设备中采用圆极化天线，除可减小信号漏失 外，还可能消除由电离层法拉第旋转效应引起的极化畸变影响。
圆方程
E x E y E1
2
2
2
E1=E2
椭圆极化天线的主要参量
天线的极化特性，目前大多数都采用轴比AR、倾角τ 和旋向三个参数来评定，因此测量天线极化参数的任务 就是用直接或间接的方法来确定这三个参数 由于天线辐射场是有方向性的，因此其极化特性也具 有方向性，r=r(θ,φ),τ=τ(θ,φ) 多数情况下，天线极化参数的测量主要是针对天线特 定方向(θ,φ)来进行，比如天线主波束最大辐射方向，或 主波束半功率点方向等等，但有时也希望了解一定立体 角范围内的天线极化特性，即极化方向图。
sin 2
aEx bEx E y cE y 1
2
2
2 cos E1 E 2 sin 2 1 E 2 sin 2
2
椭圆极化波的合成与其参数
Ex E1
2 2

2 E x E y cos E1 E 2

Ey E2
2 2
sin 2
一般化椭圆方程
1.Ex与Ey同相或反相


Eφ与φ的关系即为极化图
倾角
椭圆极化波的倾角是指极化椭圆的长 轴OA与x坐标轴之间的夹角τ
x x cos y sin y x sin y cos
Ex Ex cos E y sin E y Ex sin E y cos
Ex E1
2 2

2 E x E y cos E1 E 2

Ey E2
2 2
sin
2
sin 2 2 cos2 cos sin 2 0 2 2 2 2 2 椭圆极化波的极化椭圆之 E E sin E2 sin E2 sin 1 2 长轴和短轴分别与新坐标 系x’y’重合，此项为零
极化图函数
E (t ) Ex cos E y sin
E x E1 sin t
E y E2 sin(t ) E (t ) E1 cos sin t E2 sin sin(t )
sin(t ) 展开整理
E (t ) E sin(t )
极化
天线的极化特性就成了某些天线设计和检验的一个重要方面。掌握极化的 基本理论和测量天线极化特性的方法是从事天线工作必备的知识和技能。 线极化、圆极化、椭圆极化，前两种为后一种的特殊形式。 椭圆极化波可以分解为两个同频线极化波，可以分解为两个同频反旋向的 圆极化波；反之，也可以合成椭圆极化波。
E1=E2，σ=π，m=-1
椭圆极化波的合成与其参数
2.Ex与Ey相位差±90°


1 2n 2
2 2
Ex E1
2 2

2 E x E y cos E1 E 2
Ey E2
sin 2
椭圆方程
Ex E1
2 2

Ey E1
2 2
E2 E1 2
1
3.Ex与Ey相位差±90°，且E1=E2
极化测量
椭圆极化 波的合成 与其参数 测量误差 椭圆极化 天线参数 的测量
极化传输 损失的确 定
极化 测量
椭圆极化 天线增益 的测量
图解法测 量技术
复极化比 的测量
极化
极化和场的振幅、相位一样也是表征电磁场基本特征的物理量。在电磁波的传 播过程中，无论场的振幅、相位或极化都可以包含有信息量，因而可以用来传 递信息。
Ex cost 1 sin t 1 E 1
2
Ex E1
E y E2 (sin t cos cost sin )

2
a b c
1 E1 sin 2
2
Ex E1
2 2

2 E x E y cos E1 E 2

Ey E2
2 2
2 2 sin sin 2 cos cos 2 Ex 2 2 2 2 EE E1 sin 2 sin E 2 sin E1 2 E cos tg 2 12 2 2 E1 2 E2 2 cos sin 2 cos sin 2 Ex E y 2 2 2 E 2 sin 2 E1 E 2 sin E1 sin 2 1 1 2E1 E2 cos tg 2 2 2 2 cos sin 2 cos sin 2 2 E E 1 2 1 Ey 2 2 2 2 E 2 sin E1 E 2 sin E1 sin