11天线辐射的方向特性
天线方向图
不同长度对称振子上的电流分布
精选ppt
13
1.3单线行波天线 单线行波天线是指载有均匀行波电流的直线天线，它可以是
菱形天线的一条边，也可以单独构成地面上的长线行波天线 如图所示。
(a) 菱形天线(b) 长线行波天线
这里只考虑自由空间中的一根长为l 的行波直线天线，并建立
坐标系如图所示。求其远区辐射场及方向图函数。
(3)求总场
Ej6r00I0si
l
n ejr0 ejzejzcod s z
0
(4)求辐射场振幅及方向图函数
E sin 60I0
sin2lcos
r0精选ppt
cos
16
其中
'
'
c v
考虑损耗 j,无耗时
0 1
有
E sin 60I0
r0
sin2l1cos 1cos
方向图函数为:
fsinsin2l1cos
cos 1
1
jr
e
jr
dE dHr dH 0
式中，dE为电场强度；dH为磁场强度；下标r ,θ, 表示球坐标系中
的各分量。
自由空间媒质的介电常数为: 0 8 .8 1 5 1F 0 4 2 /m 1 9 /0 3F 6 /m
磁导率为: 041 07H/m
相位常数: 2/,λ为自由空间精媒选质ppt 中的波长；
精选ppt
1
几种典型应用的方向图
精选ppt
2
这一章介绍几种简单的直线天线和简单阵列天线的方向图， 以及地面对天线方向图的影响。简单天线涉及元天线、单线 行波天线、对称振子天线等。简单阵列天线涉及由同类型天 线组成的二元阵、三元阵和多元阵，对简单阵列将介绍方向 图相乘原理。
天线辐射的方向特性
天线辐射的方向特性一实验目的1、理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有一定的认识。
2、测定右手螺旋天线的方向特性。
二实验仪器①旋转天线盘；②喇叭形天线；③微波吸收器；④右手螺旋天线；⑤波导式天线；⑥计算机及测试软件。
三实验原理辐射方向图：任何实用天线的辐射都具有方向性，通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来，这种曲线图被称之为天线的辐射方向图；方向图函数：将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F(θ,φ)|。
电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点，场强是不同的，它与|sinθ|成正比，因此，电流元的方向图函数，记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。
为了画出电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎。
如图1（a）所示。
天线的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图，即E面和H面方向图。
电流元E面的方向图处于子午面，即电场分量Eθ所处的平面内的方向图，故称为E面方向图，H面方向图处于赤道面内，即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图，故称为H面方向图。
(a) 立体方向图；(b) E面方向图；(c) H 面方向图图1 电流元的方向图二维平面方向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直角坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的方向图较为直观，因此较为常用。
在极坐标系中绘制的电流元的E面和H面方向图如图1(b)T和（c）所示。
显然，E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布，在θ=90˚方向出现最大值“1”，其他方向上按矢径作出，而在轴线（θ=0˚和θ=90˚）上其值为零。
在H面（θ=90˚）上，各方向场强均相同，故其方向图是一个单位圆，这样，将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周，即可得到电流元的立体方向图。
天线方向图的特征参数与天线的方向图作图
天线方向图的特征参数与天线的方向图作图
天线方向图又叫辐射方向图（radiation pattern）、远场方向图（far-field pattern）。
从方向图上面不能得到天线增益，由方向图得到的是方向系数。
天线增益=方向系数* 天线效率。
所以方向系数大于增益是肯定的。
天线增益主要是通过方向图的测试而表现出来。
这里有很多的种测试方向图的测试系统。
也就是暗室。
而在暗室的测试出来的结果，也只是一种和理想对称振子比较的的结果。
都知道理想对称振子的增益为2.15dB。
这样就可以根据测试电平的高低来计算出天线的增益。
G=D*N%.而天线的效率一般情况下是没有百分百的，所以G<d 。
在计算天线的方向系数D是，通常所采用的就是根据方向图上面表现出来的主瓣的波瓣宽度计算，如半功率波瓣宽度，也就是电平下降3dB是的波瓣宽度。
天线增益：
天线增益是指：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的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信。
实验八、天线辐射的方向特性
实验⼋、天线辐射的⽅向特性实验报告26系 06级姓名：王海亮 NO：PB06013232 得分：实验题⽬：天线辐射的⽅向特性实验⽬的：1、理解天线辐射的相关原理知识，对天线的⽅向图及其相关参数有⼀定的认识。
2、测定右⼿螺旋天线的⽅向特性。
实验仪器：①旋转天线盘；②喇叭形天线；③微波吸收器；④右⼿螺旋天线；⑤计算机及测试软件。
实验原理:天线辐射的⽅向性可由电磁波的接收敏感度来验证。
实验中接受天线的基座由电机驱动，在绕轴线转动的同时接受由喇叭形天线发射的电磁波，计算机可以记录下在不同转⾓时测定的信号，并在极坐标中绘出相应图形。
任何实⽤天线的辐射都具有⽅向性，通常将天线远区辐射场的振幅与⽅向间的关系⽤曲线表⽰出来，这种曲线图被称之为天线的辐射⽅向图；⽽将离开天线⼀定距离R 处的天线远区的辐射场量与⾓度坐标间的关系式称为天线的⽅向图函数，记为|F(θ,φ)|。
电流元的远区辐射场量在相同距离R的球⾯上不同⽅向的各点，场强是不同的，它与|sinθ|成正⽐，因此，电流元的⽅向图函数，记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。
为了画出电流元的辐射⽅向图，将电流元中⼼置于坐标原点，向各个⽅向作射线，并取其长度与场强的⼤⼩成正⽐，即得到⼀个⽴体图形，也就是得到电流元的⽴体⽅向图，它的形状像汽车轮胎。
如图1（a）所⽰。
天线的⽴体⽅向图⼀般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平⾯内的⽅向图，即E⾯和H⾯⽅向图。
电流元E⾯的⽅向图处于⼦午⾯，即电场分量Eθ所处的平⾯内的⽅向图，故称为E⾯⽅向图，H⾯⽅向图处于⾚道⾯内，即与磁场分量Hφ平⾏的平⾯内的⽅向图，故称为H⾯⽅向图。
(a) ⽴体⽅向图； (b) E⾯⽅向图； (c) H ⾯⽅向图图1 电流元的⽅向图⼆维平⾯⽅向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直⾓坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的⽅向图较为直观，因此较为常⽤。
在极坐标系中绘制的电流元的E⾯和H⾯⽅向图如图1(b)T和（c）所⽰。
天线辐射的方向特性1
天线辐射的方向特性生命科学学院林青中（PB05207050）实验步骤：1、按讲义上的典型天线测量台的图示布置好喇叭形天线、微波吸收器、连接导线和旋转天线盘。
测试用天线为右手螺旋天线，安装在天线盘上后，要与发射用的喇叭天线同等高度且轴线对齐，吸收材料要尽可能靠近天线盘且不留空隙，余下的应覆盖电缆以减少桌面的反射。
图4典型的天线测量台2、将天线盘专用变压器插入插座，盘上的指示灯会亮，且天线盘将自动搜寻到起始位置，此时已由天线盘向振荡器供电，喇叭形天线已开始发射高频波。
3、开启计算机，启动桌面上的CASSY LAB测试软件，点击显示为红色的COM1，在对话框中确定SETTINGS ROTA TING ANTENNA PLATFORM，并激活“GUNN MODULATION”后点击确定。
4、按下程序顶部的“小钟”（START/STOP MEASUREMENT），启动测量系统，计算机将自动绘出该天线的方向特性图，测量完毕后，可用“设置旋转天线盘”对话框中的“Normal level”对图形进行归一化（该对话框可右激检测量按钮得到）。
5、应用实验原理对测量到的方向特性图进行分析，并与提供的理想图进行对比。
6、改变吸收器的放置，观察对测量结果的影响。
7、实验完毕后，关闭软件，拔下天线盘用变压器。
图5实验示意图注意事项：1、该实验为高频波，一旦天线盘专用变压器插入插座，不要直视发射用的喇叭口。
2、旋转天线盘开启后可自动旋转，除被测天线外，盘上不可放置其他物品。
不要人为阻碍天线盘的自由转动。
旋转天线盘上的绿灯亮表示此时可用手去转动该盘；附近的红灯代表天线盘自转的方向（顺时针还是逆时针）。
3、喇叭形天线在发射时不可直视其喇叭口。
4、更换设备时，一定要先关闭天线盘电源。
5、旋转天线盘：开启后可自动旋转，除被测天线外，盘上不可放置其他物品。
不要人为阻碍天线盘的自由转动。
实验结果处理：用记录实测数据用ORIGIN绘制出方向图，从天线的方向图可计算天线辐射方向图的主瓣宽度、副瓣电平、前后比。
天线辐射方向性参数讲解
天线作用:天线辐射和接收高频电磁波；发射时，把高频电流转换为高频电磁波；接收时，把高频电磁波转换为高频电流；影响天线的性能因素有：天线型号，增益，方向图，天线驱动功率，简单或复杂的天线配置，天线极化天线增益：天线增益是相对增益；实用定向天线在最大辐射方向上某点的场强相对于全向性天线或半波振子天线在相同点的辐射功率的比值；增益用dbi和dbd表示，一般认为是同一个增益，dbi比dbd大2.15；如：0dbd=2.15dbi天线辐射方向图：天线辐射的电磁场，在固定的球面距离R上，随角坐标分布的图形，称为方向图；用辐射场强表示的方向图，称为场强方向图；用功率密度表示的方向图，称为功率方向图；用相位表示的方向图，称为相位方向图；天线方向图是空间立体图形，一般较难画出；所以，通常只需画出两个相互垂直面的主平面的方向图，称为平面方向图；在线性天线中，受地面影响较大，都采用垂直面和水平面作为主平面；在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主平面；归一化方向图取最大值为一，其它方向值和最大值相比，按归一化画成的方向图称为归一化方向图；全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为圆柱形定向天线的水平波瓣图和垂直波瓣图，其天线外形为板状电波极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化；无线电波的电场方向称为电波的极化方向；天线辐射远区电场矢量的空间指向，称为电磁波的极化方向；并且，通常指的是最大辐射方向上的电场矢量方向；电场矢量在空间的取向、在任何时间都保持不变的电磁波，叫线性极化波；电场矢量在空间的取向不固定时，当电场矢量端点描绘的轨迹是圆，称为圆极化；若轨迹时椭圆，称之为椭圆极化波；不论圆极化波或是椭圆极化波，都可由两个相互垂直线性极化波合成；当以地面作参考时，与地面平行的电场叫水平极化波；与地面垂直的电场叫垂直极化波；天线其他参数:1, 电压驻波比（VSWR）：越靠近1越好；2, 前后波瓣比（F/B）：越大越好，隔离度越好；3, 端口隔离度，需大30db：越大越好；4, 回波损耗（RL）：需小于-6db，越大越好；5, 功率容量：越大越好任何实用天线的辐射都具有方向性；即天线远区辐射能量的大小在相同距离的空间各处是不一样的；将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表现出来，称为天线的辐射方向图；将离开天线一定距离R处的天线远区的辐射场量与角度坐标之间的关系式，称为天线的方向图函数；电流元的远区辐射场量，在相同距离R的球面上，其不同方向上的各点场强是不同的；电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎；如下图：天线辐射的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个主平面内的方向图，即E面和H面；电流元E面的方向图处于子午面，称为E面方向图；电流元H面方向图处于赤道面，称为H面方向图；如下图：天线的设计，是用来有效的辐射电磁能的一种装置；实际中没有一种天线能在空间中任意方向辐射；即天线的辐射具有一定的方向性；侧视图顶视图E面方向图H 面方向图天线极化：天线的极化：天线远场电矢量的轨迹，或天线辐射远区电场强度方向；是指电场方向和传播方向两者的关系；它表示在最大辐射方向上电场矢量的取向；天线的极化方式与距离没有关系；当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波；由于电波特性，水平极化波传播的信号在贴近地面时就会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能，而使电场信号迅速衰减；垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播；在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式；无线电波的极化，在实际中，由于发射天线的具体放置不同，使电场只有垂直或只有平行于地面方向的分量；前者称为称垂直极化波，我国的广播发射天线是垂直于地面的，故是垂直极化波；后者称为水平极化波，我国电视、调频广播用的是水平极化波，它们的发射天线是平衡于地面的；还有螺旋极化波，有左螺旋极化和右螺旋极化之称。
天线阵列辐射方向图的研究
目录一、基本概念 (1)1.1方向图基本概念 (1)1.2主瓣宽度 (2)1.2.1主瓣宽度基本概念及特性 (4)1.3旁瓣抑制 (4)一、基本概念1.1方向图基本概念天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。
用辐射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表示的称为相位方向图。
天线方向图是空间立体图形，但是通常应用的是两个互相垂直的主平面內的方向图，称为平面方向图。
在线性天线中，由于地面影响较大，都采用垂直面和水平面作为主平面。
在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主平面。
归一化方向图取最大值为一。
在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波束。
主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣，见图1：全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为圆柱型；图2：定向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为板状。
图1 全向天线波瓣示意图图2 定向天线波瓣示意图1.2主瓣宽度为了方便对各种天线的方向图特性进行比较，就需要规定一些特性参数。
主要包括：零功率波瓣宽度、半功率点波瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向系数等。
1.零功率波瓣宽度，指主瓣两侧场强值为0的两个方向之间的夹角，用2表示。
许多天线方向图的主瓣是关于最大辐射方向对称的，因此，只要确定零功率主瓣宽度的一半，再取其2倍即可求得零功率主瓣宽度,即2=2。
2. 半功率点波瓣宽度，指方向图主瓣两侧两个半功率点（即场强下降到最大值下降到0.707（或分贝值从最大值下降3dB处对应的两点）之间的夹角，又称为3dB波束宽度或主瓣宽度，记为。
对方向图对称天线，半功率主瓣宽度=2。
一般情况下，天线的E面和H面方向图主瓣宽度不同，分别记为、。
如不特殊说明，通常主瓣宽度是指半功率主瓣。
3. 副瓣电平，天线往往不止一个副瓣，而是有若干个。
仅靠主瓣的副瓣叫第一副瓣，依次为第二，第三、……副瓣，这些副瓣的峰值可能是不同的。
11-行波天线与平面螺旋天线 天线原理
当主瓣关于Z轴旋转对称，最大辐射角是L的函数
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0.371 m cos (1 ) L/
1
随着L的增加，行波和驻波天线的波束最大值彼此
接近，不同的是驻波天线在反方向出现第二个主波 束，即在180-θm，因为驻波有反射波。
菱形天线广泛应用于广播、短波通信和超短波散
射通信。
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Beverage天线
考虑了地面的影响的行波天线称为Beverage天线，
方向函数为:
F ( ) K sin
sin L / 2(1 cos) ( L / 2)1 cos
K为归一化常数
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或B天线。 高度h远小于波长，天线长度通常在L=2-10之间。 可以把B天线及其在有耗地面中的镜像看作为不平 衡传输线，不平衡传输线可以辐射。
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当L= nλ(n=4、8)时行波单导线的方向图
天线的主要性能指标和相关知识
天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。
一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。
4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。
天线的原理水平方向垂直方向
天线的原理水平方向垂直方向天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分，它的作用是将电磁波能量转换为电信号或将电信号转换为电磁波能量。
天线的原理主要涉及水平方向和垂直方向两个方面。
一、水平方向在无线通信中，天线的水平方向主要指的是天线的辐射方向。
在发送信号时，天线会将电信号转换为电磁波能量，然后将其辐射出去。
而在接收信号时，天线则将接收到的电磁波能量转换为电信号。
天线的水平方向辐射特性主要由天线的辐射模式决定。
辐射模式是指天线在水平方向上辐射能量的分布情况。
常见的天线辐射模式有全向辐射、定向辐射和扇形辐射等。
1. 全向辐射天线全向辐射天线是指在水平方向上能够均匀辐射出信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个圆形或球形的辐射图案。
全向辐射天线适用于无线通信中的广播和覆盖场景，能够实现信号的全方位覆盖。
2. 定向辐射天线定向辐射天线是指在水平方向上只能辐射出有限的范围内的信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个锥形或扇形的辐射图案。
定向辐射天线适用于无线通信中的点对点通信和定向覆盖场景，能够实现信号的集中传输。
3. 扇形辐射天线扇形辐射天线是指在水平方向上辐射出一定范围内的信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个扇形的辐射图案。
扇形辐射天线适用于无线通信中的区域覆盖场景，能够实现信号的广播传输。
二、垂直方向天线的垂直方向主要指的是天线的辐射高度。
在无线通信中，天线的辐射高度对信号的传播距离和覆盖范围有着重要影响。
1. 低天线低天线是指辐射高度相对较低的天线。
低天线适用于近距离通信场景，能够实现信号的局部传输。
例如，家庭无线路由器的天线通常辐射高度较低，主要用于家庭内部的无线网络覆盖。
2. 高天线高天线是指辐射高度相对较高的天线。
高天线适用于远距离通信场景，能够实现信号的远程传输。
例如，通信基站的天线通常辐射高度较高，用于实现广域覆盖和长距离传输。
天线的垂直方向辐射特性主要由天线的辐射角度决定。
辐射角度是指天线辐射能量的垂直分布情况。
天线第十一讲-缝隙天线与微带天线201505112
South China University of Technology
第11讲内容
缝隙天线 微带天线
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
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(b)互补磁屏
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
(c)互补电屏
对偶原理
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电荷、电流产生的场
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无限大导体平面上的半波长缝隙天线与互补的半 波长对称振子的方向图相同，但电场E和磁场H互 换。
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【电屏与互补电屏的互补原理】
如图源
rr J,M
分布在z<0的有限区域中，z=0面上分三
种情况:
（1）无任何屏，场为
rr Ei , Hi
（2）放置一开孔的无限大理想导体平面，孔面积为A，
导体面积为S，场为
rr Ete , Hte
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
11直立天线
天线高度为 4
水平面
铅直平面
3、直立天线的等效高度
h
he
0 Iz dz I in
Iz
Im
sin
k (h
z)
I in sin kh
sin
k (h
z)
he
1 I in
h
0 Iz
dz
1 k
1 cos kh sin kh
if h , he h 2
4、直立天线的辐射电阻和方向系数
if h 4 , R 7 3 2 3 6 .5
地面上半空间的辐射场
E60Imcos(khsin)coskh
r
cos
Lh
2
在工程上,对直立天线讨论时不采用天线上的波腹电
流 I m ，而常常采用天线输入电流 I i n ,
Im
Iin sin kh
E60Iin cos(khsin )coskh rsinkh cos
2、直立天线的方向图
最大辐射方向 0
P R
PPd RRd
电阻归于同一电流
例：有一鞭天线，其高度h=1.4米，架设在干土地 上。求工作频率为f=15兆赫兹时天线的效率。
f=15兆赫兹，对应波长为20米。
Rdபைடு நூலகம்
7 20 41.4
天线辐射方向性参数讲解
天线作用:天线辐射和接收高频电磁波；发射时，把高频电流转换为高频电磁波；接收时，把高频电磁波转换为高频电流；影响天线的性能因素有：天线型号，增益，方向图，天线驱动功率，简单或复杂的天线配置，天线极化天线增益：天线增益是相对增益；实用定向天线在最大辐射方向上某点的场强相对于全向性天线或半波振子天线在相同点的辐射功率的比值；增益用dbi和dbd表示，一般认为是同一个增益，dbi比dbd大2.15；如：0dbd=2.15dbi天线辐射方向图：天线辐射的电磁场，在固定的球面距离R上，随角坐标分布的图形，称为方向图；用辐射场强表示的方向图，称为场强方向图；用功率密度表示的方向图，称为功率方向图；用相位表示的方向图，称为相位方向图；天线方向图是空间立体图形，一般较难画出；所以，通常只需画出两个相互垂直面的主平面的方向图，称为平面方向图；在线性天线中，受地面影响较大，都采用垂直面和水平面作为主平面；在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主平面；归一化方向图取最大值为一，其它方向值和最大值相比，按归一化画成的方向图称为归一化方向图；全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为圆柱形定向天线的水平波瓣图和垂直波瓣图，其天线外形为板状电波极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化；无线电波的电场方向称为电波的极化方向；天线辐射远区电场矢量的空间指向，称为电磁波的极化方向；并且，通常指的是最大辐射方向上的电场矢量方向；电场矢量在空间的取向、在任何时间都保持不变的电磁波，叫线性极化波；电场矢量在空间的取向不固定时，当电场矢量端点描绘的轨迹是圆，称为圆极化；若轨迹时椭圆，称之为椭圆极化波；不论圆极化波或是椭圆极化波，都可由两个相互垂直线性极化波合成；当以地面作参考时，与地面平行的电场叫水平极化波；与地面垂直的电场叫垂直极化波；天线其他参数:1, 电压驻波比（VSWR）：越靠近1越好；2, 前后波瓣比（F/B）：越大越好，隔离度越好；3, 端口隔离度，需大30db：越大越好；4, 回波损耗（RL）：需小于-6db，越大越好；5, 功率容量：越大越好任何实用天线的辐射都具有方向性；即天线远区辐射能量的大小在相同距离的空间各处是不一样的；将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表现出来，称为天线的辐射方向图；将离开天线一定距离R处的天线远区的辐射场量与角度坐标之间的关系式，称为天线的方向图函数；电流元的远区辐射场量，在相同距离R的球面上，其不同方向上的各点场强是不同的；电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎；如下图：天线辐射的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个主平面内的方向图，即E面和H面；电流元E面的方向图处于子午面，称为E面方向图；电流元H面方向图处于赤道面，称为H面方向图；如下图：天线的设计，是用来有效的辐射电磁能的一种装置；实际中没有一种天线能在空间中任意方向辐射；即天线的辐射具有一定的方向性；侧视图顶视图E面方向图H 面方向图天线极化：天线的极化：天线远场电矢量的轨迹，或天线辐射远区电场强度方向；是指电场方向和传播方向两者的关系；它表示在最大辐射方向上电场矢量的取向；天线的极化方式与距离没有关系；当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波；由于电波特性，水平极化波传播的信号在贴近地面时就会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能，而使电场信号迅速衰减；垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播；在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式；无线电波的极化，在实际中，由于发射天线的具体放置不同，使电场只有垂直或只有平行于地面方向的分量；前者称为称垂直极化波，我国的广播发射天线是垂直于地面的，故是垂直极化波；后者称为水平极化波，我国电视、调频广播用的是水平极化波，它们的发射天线是平衡于地面的；还有螺旋极化波，有左螺旋极化和右螺旋极化之称。
基于接地天线的超低频信号全向辐射方法
基于接地天线的超低频信号全向辐射方法作者：史伟滕敦朋来源：《现代电子技术》2012年第22期摘要：为了解决超低频无线电信号辐射效率极低的难题，采用接地天线辐射超低频信号。
由于接地天线辐射具有方向特性，使用一副接地天线对在不同海域里的水下机动平台进行水下通信时，通信可靠性不能得到保证。
因此，提出了接地天线全向辐射超低频信号的方法。
该方法首先构建两副相互垂直的接地天线以组成天线阵，然后通过精确地控制组成天线阵的两副接地天线输入电流的相位差，使天线阵在水平各方向上辐射的合成电场均匀一致，从而实现了超低频信号全向辐射。
该方法能显著提高超低频通信的可靠性，最适合超低频对水下通信和对水下机动平台通信。
在目前众多的超低频发射天线设计方案中，采用该方法构建的天线阵尺寸最小，效率最高，且简单、易于实现全向辐射，这对于推广超低频无线电信号在其他领域的应用是具有重要意义。
关键词：超低频信号；接地天线；水下通信；机动平台中图分类号：TN82134 文献标识码：A 文章编号：1004373X（2012）22009103超低频（30～300Hz）无线电信号大气传播损耗小、海水传播衰减小［12］，特别适合水下兵器的遥控、水下通信等方面，尤其是在水下通信应用方面最为突出［3］。
冷战时期，美苏等潜艇超级大国基于解决岸上军事指挥当局与远距离、大深度水下战略弹道导弹核核潜艇等水下机动平台实现隐蔽通信能力的需求，开始研发超低频水下通信技术［46］。
到目前为止，只有少数几个国家掌握了超低频水下通信技术。
超低频对水下机动平台通信的关键技术是超低频天线设计技术，接地天线是目前辐射效率最高、最成熟的超低频信号辐射天线。
但是，接地天线具有方向特性，使用一副接地天线全方位地进行水下通信时，其通信可靠性无法保证。
目前解决这一问题的方法是架设两副空间上相互垂直（正交）的接地天线，根据水下机动平台处于不同的海域而选择对该海域辐射较强的一副天线进行发信。
船舶通信与导航系统安装与操作项目十一 船用天线的布置安装与船舶备用电源
（3）阵列天线 阵列天线也是定向天线的一种，通信时其阵列天线平面也需
要指向卫星。INMARSAT-F船站使用阵列天线，如图10-6所示。该 天线由4块波束阵列天线组成，用跟踪控制模块控制相移器的开关， 从水平和垂直方向上调整阵列天线指向卫星，实现点波束通信。
二、船舶备用电源的认识
船舶备用电源有酸性蓄电池、碱性蓄电池和锂离子电池。目 前船舶使用最多的是铅酸蓄电池。
1．铅酸电池 （1）铅酸电池的特点
铅酸电池特点是能量密度大，能在较大温度范围内可靠地工 作，性能优越且价格便宜，可用时间也相对较长。在GMDSS中，船 站设备、单边带设备及VHF设备等，均以此作为备用电源使用。
2．碱性蓄电池 镍镉、镍氢电池都属于碱性蓄电池。镍镉电池放电性能比干
电池好，内阻比较低，允许大电流放电，但记忆效应较强，正常寿 命在400～1 000次充放电之间。在GMDSS设备中，镍镉电池主要用 于便携式VHF对讲机。
近几年大量开发的镍氢电池具有更大的容量，一般在1 100～ 2 100 mAh之间。同样尺寸的镍氢电池，容量比镍镉更大，内阻也更 低，更适合大电流放电，记忆特性几乎没有，寿命多达1000次充放 电，所以，镍氢取代镍镉已经是必然趋势。
（2）抛物面天线 抛物面天线如图10-5所示。这种天线使用聚焦技术，在抛物
面的焦点处获得较高的发射和接收增益。图中由卫星发来的信号被
碟形的抛物面天线所接收并反射聚焦到主焦点，因此信号大大提高， 也就获得较高的天线增益。信号在主焦点被收集送至船站电子单元。
INMARSAT-B船站和M船站，都有采用抛物面天线。这种天线方 向性强，通信时要求天线时刻对准卫星，且天线与卫星之间不能有
天线辐射方向图
天线辐射方向图
天线辐射方向图（也称为天线方向图）是描述天线辐射能量随方向的分布情况的图形。
它通常以极坐标形式表示，其中天线的辐射强度在不同方向上的相对大小用不同的角度和射频功率的相对大小用不同的半径表示。
天线方向图是天线设计和评估性能的重要工具。
它可以通过测量或模拟来获得，以帮助理解天线的辐射特性，如辐射方向、辐射增益、辐射功率等。
天线方向图可以用于确定天线的主瓣宽度、辐射方向和辐射功率分布等参数，也可以用于优化天线设计，如改善天线方向性、提高辐射增益等。
在天线方向图中，主瓣表示天线辐射能量最强的方向，通常是指天线辐射能量达到最大值的方向。
副瓣表示天线在主瓣以外的其他方向上的辐射能量。
天线方向图还可以显示天线的波束宽度和旁瓣级别等信息。
根据天线的结构和工作原理的不同，天线方向图可以呈现出不同的形状和特性。
常见的天线方向图包括全向辐射天线（方向图呈球面对称）、定向辐射天线（主瓣较窄）、扇形辐射天线（主瓣较宽）等。
总之，天线辐射方向图是描述天线辐射能量在不同方向上的分布情况的图形，它对于天线设计和性能评估都具有重要的意义。
天线基本知识讲座1天线11天线的作用与地位无线电发射机输出
天線基本知識講座1天線1.1 天線的作用與地位無線電發射機輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。
電磁波到達接收地點後，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率），並通過饋線送到無線電接收機。
可見，天線是發射和接收電磁波的一個重要的無線電設備，沒有天線也就沒有無線電通信。
天線品種繁多，以供不同頻率、不同用途、不同場合、不同要求等不同情況下使用。
對於眾多品種的天線，進行適當的分類是必要的：按用途分類，可分為通信天線、電視天線、雷達天線等；按工作頻段分類，可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性分類，可分為全向天線、定向天線等；按外形分類，可分為線狀天線、面狀天線等；等等分類。
* 電磁波的輻射導線上有交變電流流動時，就可以發生電磁波的輻射，輻射的能力與導線的長度和形狀有關。
如圖1.1 a所示，若兩導線的距離很近，電場被束縛在兩導線之間，因而輻射很微弱；將兩導線張開，如圖1.1 b 所示，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強。
必須指出，當導線的長度L 遠小於波長λ 時，輻射很微弱；導線的長度L 增大到可與波長相比擬時，導線上的電流將大大增加，因而就能形成較強的輻射。
1.2 對稱振子對稱振子是一種經典的、迄今為止使用最廣泛的天線，單個半波對稱振子可簡單地單獨立地使用或用作為抛物面天線的饋源，也可採用多個半波對稱振子組成天線陣。
兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。
每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子，稱半波對稱振子, 見圖1.2 a 。
另外，還有一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，並把全波對稱振子的兩個端點相疊，這個窄長的矩形框稱為折合振子，注意，折合振子的長度也是為二分之一波長，故稱為半波折合振子, 見圖1.2 b 。
1.3 天線方向性的討論1.3.1 天線方向性發射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。
天线的辐射和散射
B A
1
1 ˆ H A rAz sin ( Az cos ) H r ˆ r
kIl 1 jkr H j sin 1 e 4r jkr
电场
E 1 j H
b
天线增益G（Gain）与方向性GD
天线增益是在波阵面某一给定方向天线辐射强度的量度，它是 被研究天线在最大辐射方向的辐射强度与被研究天线具有同等 输入功率的各向同性天线在同一点所产生的最大辐射强度之比
单位立体角最大辐射功 率 G 馈入天线总功率 4
天线方向性GD与天线增益但与天线增益定义略有不同
1 1 ˆ 1 * * * ˆ ˆ S E H E H r E H 。可见, E, H互相 量为 2 2 2
为点源,球心称为相位中心。E /Eθ和Hφ在时间上同相, 即传输实功率, 故称之为辐射场。
图 8-9 电流元的立体方向图
方向图中的参数 方向图中辐射最强的方向称为主射方向， 辐射为零的方向称为零射方向。 具有主射方向的方向叶称为主叶(瓣)，其余称为副叶(瓣) 。
副叶
z 主叶 主射方向 1
1 2
零射方向 2 0 2 0.5
1 2
后叶
零射方向
x
y
半功率波瓣宽度
HP (Half-Power Beamwidth)；
ˆ 1 r ˆ ( H sin ) ( rH ) j r sin r r ˆ ˆ rE E
r
Il cos 1 Er 2 2 r E j kIl sin 1 2 r
天线的损耗电阻R1
2P R1 21 Im
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实验报告：天线辐射的方向特性一、实验题目：天线辐射的方向特性二、实验目的：1 理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有一定的认识。
2 测定右手螺旋天线的方向特性。
三、实验仪器:旋转天线盘、喇叭形天线、微波吸收器、右手螺旋天线、波导式天线、计算机及测试软件。
四、实验原理：任何实用天线的辐射都具有方向性，通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来，这种曲线图被称之为天线的辐射方向图；而将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F(θ,φ)|。
电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点，场强是不同的，它与|sinθ|成正比，因此，电流元的方向图函数，记为|F(θ, φ)| =|F(θ)| = |sinθ|。
为了画出电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎。
如图1（a）所示。
天线的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图，即E面和H 面方向图。
电流元E面的方向图处于子午面，即电场分量Eθ所处的平面内的方向图，故称为E面方向图，H面方向图处于赤道面内，即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图，故称为H面方向图。
(a) 立体方向图； (b) E面方向图； (c) H面方向图图1 电流元的方向图二维平面方向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直角坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的方向图较为直观，因此较为常用。
在极坐标系中绘制的电流元的E 面和H面方向图如图1(b)T和（c）所示。
显然，E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布，在θ=90˚方向出现最大值“1”，其他方向上按矢径作出，而在轴线（θ=0˚和θ=90˚）上其值为零。
在H面（θ=90˚）上，各方向场强均相同，故其方向图是一个单位圆，这样，将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周，即可得到电流元的立体方向图。
而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置，实际中没有一种天线能在空间中任何方向辐射，故研究其辐射的方向性可以更好的了解天线特性。
天线的方向图及其有关参数任何实用天线的远区辐射场都是随空间的位置而变化的，因此在球坐标系中（见图2所示）天线至场点距离r处的远区辐射场量只是角度θ，φ的函数，这个函数就是方向图函数F (θ, φ ) ，通常将方向图函数关于最大值Fmax(θ,φ)进行归一化的函数称为归一化方向图函数，记为F(θ, φ) /Fmax(θ, φ)。
按归一化方向图函数绘制的方向图称为天线的归一化方向图。
显然，图3中示出的电流元E面和H面方向图也是归一化的方向图（因为其最大辐射方向上的最大值为1）。
图2电流元的电磁场图3 天线方向图的波瓣1）主瓣宽度当天线的E面和H面方向图具有如图3所示的多瓣形状时，通常将天线最大辐射方向所在的波瓣称为主瓣，其余瓣称为副瓣（或旁瓣）及后瓣（或尾瓣），在主瓣两侧分别取辐射功率（场强）等于最大值方向的辐射功率的1/2（场强的1）处的两点，这两点间的夹角称为主瓣半功率点张角，记为(2θ0.5E，H) 或(2θ－3dB E，H)，或称半功率波束宽度(或称为主瓣宽度)。
从极坐标的坐标原点向主瓣的两侧引射线，这两根射线间的夹角称主瓣零点宽度，记为2θ0。
2）副瓣电平实际天线的方向图往往不止一个副瓣，而是有若干个副瓣。
紧靠主瓣的副瓣称为第一副瓣，依次称为第二，三，…，副瓣。
为估计天线副瓣的强弱，通常用副瓣电平来表示，定义为任一副瓣的最大值与主瓣最大值之比，并以dB作单位，由于最靠近主瓣的的第一副瓣其电平最高，因此通常对天线的第一副瓣电平提出要求。
天线副瓣的辐射，无论对通信还是雷达来说都是有害的，它直接影响天线的优劣程度。
３）前后比天线的前后比是指天线最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（反向）电平之比，通常也用作单位。
天线的前后比反映了天线的前、后向隔离程度或抗干扰能力。
天线的前后比应尽可能高些。
４）方向性系数由于上述与方向图有关的参数只能表示同一天线在空间各个不同方向辐射能量的相对大小，但却不能反映天线在全空间中辐射能量的集中程度。
为了定量衡量天线的方向性，下面引入天线方向性系数这一重要参数。
天线的方向性系数定义为：天线在远场区最大辐射方向上某点的平均辐射功率密度 (Smax )av 与平均辐射功率相同的无方向性天线（各向同性天线）在同一点的平均辐射功率密2()Smaxav度(S0)av之比，记为 D，即 D=2S0av|Pr，R相同=2EmaxE022|Pr，R相同式中：(Smax)av=Emax2η02；(S0)av=E02η0；η0=120πΩ 。
对无方向性天线，因(S0)=avPr，故上式为：4πRD=EmaxR260Pr2，所以：Emax=60PrDR由此可见，在平均辐射功率相同情况下，有方向性天线在最大辐射方向上的场强是无方向性天线的场强的D倍。
即最大辐射方向上的平均辐射功率增大到D倍。
这表明天线在其他方向辐射的部分功率加强到其最大辐射方向上，且主瓣越窄，加强到最大辐射方向上的功率就越多，则方向性系数也越大。
若已知天线的归一化方向图函数为| F (θ, φ )|，则天线在空间任意方向上远区的电场强度的模及平均辐射功率密度分别为：E(θ,ϕ)=EmaxF(θ,ϕ)；Sav(θ,ϕ)=于是，天线的平均辐射功率为: Pr=⎰Sav(θ,ϕ)dS=SE(θ,ϕ)2η02=Emax2F(θ,ϕ)2240πEmaxR2240π2⎰πF(θ,ϕ)sinθdθ4π2即得方向性系数的计算式 D=2⎰⎰2ππF(θ,ϕ)sinθdθdϕ若F(θ, φ) =F(θ) ，即方向图与φ无关，则 D=4π⎰πF(θ)sinθdθ2效率由于实际天线中导体和介质都要引入一定的欧姆损耗，因此天线的平均辐射功率一般都小于天线的平均输入功率Pin。
天线效率定义为，天线的辐射功率Pr与输入功率Pin之比，为ηA，即η=Pr=APinPrPr+Pd，式中，Pd为天线平均损耗功率，它同损耗电阻Rd间的关系可2表为Pd=1ImRd。
2增益系数天线的增益系数定义为：天线在远场最大辐射方向上某点的平均功率密度与平均功率相同的无方向性天线在同一点的平均功率密度之比，记为G ，即G=(Smax)av(Smax)avPr(Smax)av|PIN,R相同===DηA(S0)avPr4πR2PIN⎛Pin⎫2⎪4πR⎭⎝等效高度天线的等效高度（或有效长度）定义为：在保持实际天线最大辐射方向上场强值不变条件下，假设天线上电流为均匀分布时无线的等效高度。
它是将天线在最大辐射方向上的场强与天线上的电流联系起来的一个参数，通常将等效高度归于输入电流的记为 hein ，归于腹电流的记为hem。
天线的等效高度越高，表明天线的辐射能力越强。
理论上我们可以用公式描述出偶极子天线的辐射场型（radiation pattern），其E 平面的场型函数，标准化Eθ=sinθ，而波导式天线在偶极子天线基础上加上了些金属件作为导射振子，增强了天线的方向性。
本实验将作为辐射用的天线作为接受装置，且在这两种情况下天线特性相同，故该实验中，被测试的天线是当作接受天线安装在旋转天线盘上，其接受的电信号由计算机接受并处理，并在极坐标中绘出该天线辐射强度与方向之间的关系。
五、实验内容及数据处理：1 无干扰图像及其数据分析：无干扰图像如下：数据处理：主板零点宽度：2θ0=47.5︒副瓣电平：0.9565dB前后比：0.3768dB 方向性系数：D=2⎰0F(θ)sinθdθ2结果分析：主瓣宽度偏大，导致方向性系数受影响，方向性不好。
前后比偏大，反映了天线的前后隔离程度较强。
数据误差较大，可能由于外界干扰太大，如手机，网络等干扰。
2 其他有干扰图像及分析：（1）手机干扰图像：分析：由图中知，当四次使用手机干扰时，均对图像产生了很明显的影响，且不同手机干扰强度不同:前两次使用A同学的手机，干扰较小；第三次使用B同学的手机，干扰明显增大，第四次同时使用A同学和B同学的手机，干扰最大。
（2）无吸收器图像：分析：在无吸收器时，图像基本未出现波瓣，可能是由于桌面反射导致反射电磁波与发射电磁波叠加导致。
（3）近距离（约原距离1/2）图像：分析：在图中θ=-178.5︒时出现了最高点，且主瓣宽度很小，图像不是闭合的。
由这些信息可以推测发射天线的功率不稳或在最高点处是收到了外界的干扰（如手机等）。
（4）加金属板图像：分析：当在天线与接收器中间加一金属板后，因金属为导体，电场磁场使得导体中电荷发生变化，重新分布的电场又激发了新的电场磁场。
导致出现如上图图像，故没有出现明显的波瓣。
六、注意事项：1 该实验为高频波，一旦天线盘专用变压器插入插座，不要直视发射用的喇叭口。
2 旋转天线盘开启后可自动旋转，除被测天线外，盘上不可放置其他物品。
不要人为阻碍天线盘的自由转动。
旋转天线盘上的绿灯亮表示此时可用手去转动该盘；附近的红灯代表天线盘自转的方向（顺时针还是逆时针）。
3 喇叭形天线在发射时不可直视其喇叭口。
4 更换设备时，一定要先关闭天线盘电源。
七、思考题：1 什么是“子午面”和“赤道面”？答：子午面：即为E面，电场分量Eθ所处平面。
赤道面：即为H面，与磁场分量Hφ平行平面。
2 预计一下在偶极子天线辐射中心小范围内（近场）的电场瞬态分布。
答：在小范围内，电场变化不大，瞬态分布为场差分布。
3 偶极子天线发射的能流密度与哪些物理量有关？这对实验有什么启发？答：与电流大小平方成正比，与振荡频率的四次方成正比，因此提高振荡频率能使实验现象更明显。
4 简述微波吸收器的工作原理。
答：通常情况下微波吸收器中聚氨酯软泡沫作载体制成角锥型(pyramid)，波浪型(cur)或平板型（floor）。
其氧指数决定材料阻燃性，从而决定材料安全性。