电磁波与天线知识点

第一章

1.天线的定义：用来辐射和接收无线电波的装置

2.天线的作用：

3.天线基本辐射单元：电基本振子、磁基本振子、惠更斯元

4.电基本振子又称电流元，其辐射场是球面波（等相位面的形状），辐射的是线极化波，传输的波的模式是横电磁波（TEM 波，沿传播方向电场、磁场分量为0）

5.媒质波阻抗η 自由空间（120ηπ=Ω） 电基本振子E H θηϕ

= 磁基本振子E H ϕ

θη=-

6. 磁基本振子又称磁流元、磁偶极子

7. 电基本振子归一化方向函数(,)sin F θϕθ=

理想电源归一化方向函数(,)1F θϕ=

8.方向图：E 面 H 面

9. 电基本振子E 面方向函数()sin E F θθ=，H 面()1H F ϕ=

磁基本振子E 面方向函数()1E F θ=，H 面()sin H F ϕϕ=

10.方向系数：在同一距离及相同辐射功率条件下，某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度（场强的平方）和无方向性天线（点源）的辐射功率密度（场强的平方）之比

11.电基本振子D=1.5 半波振子D=1.64

12.增益系数：在同一距离及相同输入功率条件下，某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度（场强的平方）和无方向性天线（点源）的辐射功率密度（场强的平方）之比

13.天线效率：物理意义（表述了天线能量转换的有效程度）

14. A G D η=

15.天线极化可分为：线极化、圆极化、椭圆极化

16.有效长度

17.输入阻抗

18.频带宽度

19.有效接收面积是衡量接收天线接收无线电波能力的重要指标。

20.对称振子中间馈电，极化方式为线极化，辐射场为球面波。

计算输入阻抗采用“等值传输线法”，最终等效成具有一平均特性阻抗的有耗传输线。对称振子天线振子越粗，平均特性阻抗越小。

21.末端效应：由于对称振子末端具有较大的端面电容，末端电流实际不为零。

22.采用天线阵是为了加强天线的定向辐射能力。

23.方向图乘积定理P26

24.水平线天线镜像一定时负镜像；

垂直对称线天线正镜像

垂直驻波单导线半波正

垂直驻波单导线全波负

25.无限大理想导电反射面对天线电性能的影响主要有两个方面：对方向性的影响；对阻抗特性的影响

26.沿导电平面方向，正镜像始终是最大辐射，负镜像始终是零辐射。

第二章

1.水平对称振子又称双极天线，辐射水平极化波，可用地面下的负镜像天线来代替地面对辐射的影响。

2. 研究地面上的天线方向性时，通常选取__铅垂______平面和_____水平___平面。

3. 水平对称振子天线架设高度与通信仰角的关系。

4. 水平对称振子特性阻抗较高，降低特性阻抗的方法：加粗振子臂直径、将双极天线的臂改为其他形式。

直立天线

5. 直立天线又称单极天线，辐射垂直极化波。

6. 直立天线存在的问题：辐射电阻小；天线输入电阻小，输入电抗大；易产生过压。

7.提高直立天线效率的方法？P104

环形天线

1.按尺寸分为小环天线和大环天线。

2.小环天线沿线电流近似均匀分布，大环天线沿线电流近似驻波分布。

3.提高小环天线效率的方法：多匝小环，在环线内插入磁芯

引向天线

1.引向天线的组成：有源振子、引向器、反射器

2.有源振子主要作用：提供辐射能量

3.引向器主要作用：引导能量

4.反射器主要作用：反射能量

5.振子2作为引向器还是反射器的电流相位条件：P90

6.无源振子的加入，对有源振子的影响：使有源振子的输入阻抗下降且随频率

变化得更厉害

7.引向天线中选用半波折合振子作为有源振子，目的是获得较高的输入电阻，

等粗细半波折合振子的输入电阻等于普通半波振子输入电阻的4倍

8.平衡器是实现非平衡传输线平衡馈电的装置。

9.天线与馈线连接的基本要求是：阻抗匹配、平衡馈电

第三章

1、在导线末端接匹配负载，则导线上载行波。天线上的电流按行波分布的天线称为行波天线。P106

2、天线上的电流按驻波分布的天线称为驻波天线。

3、行波天线与驻波天线的优缺点

行波天线

优点：（1）输入阻抗具有宽频带特性；

（2）频率变化时输入阻抗近似不变;

（3）能量反射小。

缺点：部分能量被负载所吸收，天线效率低

驻波天线

优点：天线效率高

缺点：（1）输入阻抗有明显谐振特性，

（2）工作频带较窄

（3）能量反射大

4、为了增加行波单导线天线的增益，可以利用排阵的方法。例如菱形天线。P108

5、菱形天线在一只锐角端馈电，另一只锐角端接匹配负载，使得导线上形成行波电流。P108

6、菱形天线的最大辐射方向位于两锐角顶点的垂直平面内，指向终端负载的方向，具有单向辐射特性。P109

7、菱形天线在水平平面内的最大辐射方向是从馈电点指向负载的长对角线方向。

P109

8、菱形天线的四条边的辐射场在长对角线方向上是同相的。

9、改进式菱形天线P111

（1）双菱天线，改善菱形天线的特性参数

（2）回授式菱形天线，提高菱形天线的效率

10、螺旋天线采用的极化方式是圆极化。P115

11、圆极化波的性质P116

（1）等幅旋转场

（2）辐射左旋圆极化波的天线只能接收左旋圆极化波

（3）当圆极化波入射到一个平面或球面上时，其反射波旋转反相。