相控阵天线
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1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的输入阻抗 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
天线
抱杆
室外馈线
主馈线(7/8“)
室内超柔馈线
防雷保护器 基站主设备
反射板
振子
发射时:
把高频电流转换为电磁波
接收时:
把电磁波转换为高频电流
振 子
天线和馈线的连接端,即馈电点两端感应的信 号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗Z
当馈线和天线匹配时,高频能量全部被负载吸收,馈线上只有 入射波,没有反射波。
而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻 抗时,负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收,而只能吸收 部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特 性阻抗,用符号Z。表示
通常Z。=50欧姆
馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间 介质的介电常数有关,与馈线长短、工作频率 以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。
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 一点处所产生的场强的平方之比,即 功率之比。
在同等条件下,增益越高,电波 传播的距离越远
板状天线增益与水平波瓣宽度
半波振子
半功率波瓣宽度
360
以半波振子 为参考的增益
0dBd
带反射板的半波振子 180
3dBd
带反射板的两个半波振子 90 理论辐射图
旋圆极化波。
百度文库
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
顶视
侧视
在地平面上,为了把信号集中到所需要的地方,要求把“ 面包圈” 压成扁平的
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
越好。
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
天线的极化就是指天线辐射时形成的电场强度 方向:垂直,水平,+45,-45
如果电波在传播过程中电场的方向是 旋转的,就叫作椭圆极化波。旋转过 程中,如果电场的幅度,即大小保持 不变,我们就叫它为圆极化波。向传 播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋 圆极化波,反时针方向旋转的叫做左
无源相控阵仅有一 个中央发射机和一 个接收机,发射机 产生的高频能量经 过计算机自动分配 给天线阵的各个辐 射器,目标反射信 号经接收机统一放 大
以上有不当之处,请大家给与批评指 正,谢谢大家!
37
6dBd 25
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
不下倾
电调下倾
机械下倾
电下倾的产生
无下倾时
在馈电网络中 路径长度相等
有下倾时
在馈电网络中 路径长度不相等
常规天线
电调天线
对于间隔排列为d的N个单元阵列,当 相邻单元的相位呈等相均匀分布时, 天线最大波束形成于法向正前方。
50 ohms
朝前: 10W 返回: 0.5W
80 ohms
9.5 W
当传输线的特性阻抗Z。天线的输入阻抗Z
-Z。) 反射系数Γ= --------------------
( 1+Γ) 驻波系数S=-------------
(1-Γ) 终端负载阻抗和特性阻抗越接近,反射系
数越小,驻波系数越接近于1,匹配也就
当相邻单元的相位依次相差Φ时,最大 波束形成于θ0空间方向。
2λπd • sin0
d sin
d
d
0
2
k
0
12
k
0
sin 1
d
2
/
(N- 1)
N- 1
移相器是电调天线的重要组成 部分,它通过调节馈电网络的 长度来改变各振子馈电相位, 实现天线波束下倾
有源相控阵的每个 辐射器都配装有一 个发射/接收组件, 每个组件都能自己 产生,接收电磁波, 因此在频宽,信号 处理和冗度设计上 都比无源相控阵具 有较大的优势
天线
抱杆
室外馈线
主馈线(7/8“)
室内超柔馈线
防雷保护器 基站主设备
反射板
振子
发射时:
把高频电流转换为电磁波
接收时:
把电磁波转换为高频电流
振 子
天线和馈线的连接端,即馈电点两端感应的信 号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗Z
当馈线和天线匹配时,高频能量全部被负载吸收,馈线上只有 入射波,没有反射波。
而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻 抗时,负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收,而只能吸收 部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特 性阻抗,用符号Z。表示
通常Z。=50欧姆
馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间 介质的介电常数有关,与馈线长短、工作频率 以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。
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 一点处所产生的场强的平方之比,即 功率之比。
在同等条件下,增益越高,电波 传播的距离越远
板状天线增益与水平波瓣宽度
半波振子
半功率波瓣宽度
360
以半波振子 为参考的增益
0dBd
带反射板的半波振子 180
3dBd
带反射板的两个半波振子 90 理论辐射图
旋圆极化波。
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1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
顶视
侧视
在地平面上,为了把信号集中到所需要的地方,要求把“ 面包圈” 压成扁平的
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
越好。
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
天线的极化就是指天线辐射时形成的电场强度 方向:垂直,水平,+45,-45
如果电波在传播过程中电场的方向是 旋转的,就叫作椭圆极化波。旋转过 程中,如果电场的幅度,即大小保持 不变,我们就叫它为圆极化波。向传 播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋 圆极化波,反时针方向旋转的叫做左
无源相控阵仅有一 个中央发射机和一 个接收机,发射机 产生的高频能量经 过计算机自动分配 给天线阵的各个辐 射器,目标反射信 号经接收机统一放 大
以上有不当之处,请大家给与批评指 正,谢谢大家!
37
6dBd 25
1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型
不下倾
电调下倾
机械下倾
电下倾的产生
无下倾时
在馈电网络中 路径长度相等
有下倾时
在馈电网络中 路径长度不相等
常规天线
电调天线
对于间隔排列为d的N个单元阵列,当 相邻单元的相位呈等相均匀分布时, 天线最大波束形成于法向正前方。
50 ohms
朝前: 10W 返回: 0.5W
80 ohms
9.5 W
当传输线的特性阻抗Z。天线的输入阻抗Z
-Z。) 反射系数Γ= --------------------
( 1+Γ) 驻波系数S=-------------
(1-Γ) 终端负载阻抗和特性阻抗越接近,反射系
数越小,驻波系数越接近于1,匹配也就
当相邻单元的相位依次相差Φ时,最大 波束形成于θ0空间方向。
2λπd • sin0
d sin
d
d
0
2
k
0
12
k
0
sin 1
d
2
/
(N- 1)
N- 1
移相器是电调天线的重要组成 部分,它通过调节馈电网络的 长度来改变各振子馈电相位, 实现天线波束下倾
有源相控阵的每个 辐射器都配装有一 个发射/接收组件, 每个组件都能自己 产生,接收电磁波, 因此在频宽,信号 处理和冗度设计上 都比无源相控阵具 有较大的优势