天线基本参数.ppt

式中的 和 分别为受试天线和理想天线的无方向性天线的辐射功率。受试天线的辐射功率为 故 而理想的无方向性天线的辐射功率为 故 于是 根据方向系数的的定义可知 即 对无方向性天线，D=1，得 受试天线的方向性系数表征该天线在其最大辐射方向上比无方向性的天线而言将辐射功率增大的倍数。 或由 与 也可以看出方向性系数的物理意义 例8.5.7 计算电偶极子的方向性系数 解：电偶极子的归一化方向性函数为 于是 若用分贝表示，则为 3.效率 天线的辐射功率 与输入功率 的比值，表示为 为天线的总损耗功率，通常包括天线导体中的损耗和介质损耗 天线向外辐射的功率可以看作是被某个电阻吸收的功率，而总损耗功率也可以作是某个电阻上的损耗功率，该电阻为损耗电阻 ，于是有： 故天线的效率可表示为： 要提高天线的效率，应尽可能增大辐射电阻和降低损耗电阻。 4. 增益系数 在相同的输入功率下，受试天线在其最大辐射方向上某点产生的功率密度与一理想的无方向性天线在同一点产生的功率密度的比值，定义为受试天线的增益系数。表示为 对于无方向性天线D=1，若 故G=1,则 考虑天线效率的定义，可得 以及 如，为了在空间一点M处产生某特定值的场强，若采用无方向性天线发射需要输入10W的功率，但采用增益系数G=10的天线发射，则只需要输入1W的功率。 5.输入阻抗 天线的输入阻抗定义为天线输入端的电压与电流之比，表示为 式中的 表示输入电阻， 表示输入电抗 天线作为馈线的负载，通常要求达到阻抗匹配。 6. 有效长度 定义为：在保持实际天线最大辐射方向上的场强不变的条件下，假设天线上的电流为均匀分布，电流的大小等于输入端的电流，此假想天线的长度 即称为实际天线的有效长度。 是衡量天线辐射能力的参数之一。 7.极化 天线的极化特性是天线在其最大辐射方向上电场矢量的取向随时间变化的规律。按轨迹形状分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化又分为水平极化和垂直极化。圆极化天线又分为右旋和左旋圆极化。通常，偏离最大辐射方向时，天线的极化将随之改变。 8.频带宽度 当频率改变时，天线的电参数能保持在规定的技术要求范围内，将对应的频率变化范围称为该天线的频带宽度，简称带宽。 8.6 对称天线 接收机 接收天线 馈线 导行波 导行波 导行波 导行波 发射机 发射天线 馈线 导行波 导行波 中、短波发射天线 微波接力天线 卡塞格仑天线 MMDS-A型微波天线 拉杆天线 引向天线 喇叭天线 微带天线 卫星接收天线 宽带全向天线 3m微波接力通信天线 中国远程相控阵雷达 舰载对空搜索雷达天线 相控阵雷达天线 螺旋天线 俄罗斯新型有源相控阵雷达天线 俄军巨型雷达天线阵列 通常以发射天线定义天线的基本参数，这些参数描述了天线将高频电流转换为电磁波能量并按要求辐射出去的能力。 1.方向性函数和方向性图 天线辐射特性与空间坐标之间的函数关系式称为天线的方向性函数。根据方向性函数绘制的图形称为天线的方向性图。 方向性函数的定义：在离开天线一定距离处，描述天线辐射场的相对值与空间方向的函数关系，称为方向性函数，表示为 。 通常采用归一化方向性函数，定义为 式中的 为指定距离上某方向上 的电场强度值， 为同一距离上的最大电场强度值， 为方向性函数的最大值。。 电偶极子的归一化方向性函数为 根据归一化方向性函数可以绘制归一化方向性图。 z y y x 为了讨论天线的辐射功率的空间分布状况，引入功率方向性函数 ，它与场强方向性函数 的关系为 一般以H面 和E面 断面图来表示天线的方向性。 一般以H面 和E面 断面图来表示天线的方向性。 （1）主瓣宽度 主瓣轴线两侧的两个半功率点（即功率密度下降为最大值的一半或场强下降为最大值的 ）的矢径之间的夹角。 在对各种天线的方向图特性进行定量比较时，通常考虑以下几个参数： （2）副瓣电平 最大副瓣的功率密度 和主瓣功率密度 之比的对数值。表示为 表示为 （E面）或 （H面）。电偶极子的主瓣宽度为90°。 通常要求副瓣电平尽可能低 （3）前后比 主瓣的功率密度 与后瓣功率密度