天线与电波传播_宋铮_习题答案new

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1、第一章习题参考答案（仅供参考）1.解：电基本振子放置于Z轴上，其空间坐标如右图所示。?（1）辐射场的传播方向为径向；电场方向为；磁场方向为；（注：这里表示的是电基本振子的远区辐射场）（2）电基本振子辐射的是线极化波。（3）过M点的等相位面是一个球面，所以远区辐射场是球面波；又因为与成正比，则球面波又是非均匀的。（4）M点的电场与磁场之间有如下关系：（5）从电基本振子的远区辐射场表达式可见：与电流大小、空间距离及电长度以及子午角有关。（6）从电基本振子辐射场的表达式可知：当时，电场有最小值；当时，电场有最大值；磁场无方向性。（注：也可以用电磁场的方向图

2、来说明。）（7）电基本振子的E面和H面的方向图如下图所示。85、解：（1）电基本振子的归一化方向函数为：因为是指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。由此可知：?→?取，则。因为是指主瓣最大值两边场强等于最大值0.707的两个辐射方向之间的夹角。由此可知：?→?取，则。（2）磁基本振子的E面图为电基本振子的H面图，H面图为电基本振子的E面图。所以，其和的计算过程于电基本振子的类似，从略。8、解：本题考察对半功率点波瓣宽度的理解。因为，所以；从图上可以看出点是半功率点，其场强大小为：，其中为的场强。由于场强与成正比，则的场强是点场强的，即。故有。10

3、、解：已知天线1的，；天线2的，8。（1）由可得：（2）由可得：（3）由可得：??→????→??????→??14、解：接收天线的有效接收面积为将，代入，则可得。29、解：如图所示，这是一个4元均匀直线阵，,,,d=0.25λ。在通用直线阵阵因子图形中取下本题对应的图形如下：8（1）先求E面(yoz)方向图,,因为相邻阵元之间的相位差为式中为射线与z轴夹角。阵因子为：元因子为:则E面的方向函数为：则E面的方向图为：8（2）再求H(xoy)面方向图,因为相邻阵元之间的相位差仍为式中为射线与x轴夹角。阵因子为：元因子为：则H面的方向函数为：H面的方向图

4、为：2.5.1第7题8简述蝙蝠翼电视发射天线的工作原理。答案要点：（1）蝙蝠翼天线由水平对称振子天线排列组成，朝空间辐射水平极化波，以满足电视广播信号的要求；（2）两幅蝙蝠翼在空间正交布置，构成旋转场天线，以获得在水平平面的全向特性；（3）各振子沿传输线两侧水平放置，中间馈电处振子较短，而两侧短路端振子较长，以获得宽频带阻抗特性，满足电视信号发射的带宽要求。2.5.2第8题怎样提高直立天线的效率答案要点：有三种办法：（1）加顶负载，如在鞭状天线的顶端加小球、圆盘和辐射叶；（2）加电感线圈；（3）降低损耗电阻，改善地面的电性质，常用的有埋地线、架设平衡

5、器等。2.5.3第14题天线与馈线连接有什么基本要求？答案要点：天线与馈线之间连接时要考虑两个问题：（1）阻抗匹配，以保证具有最大的能量传输效率；（2）平衡馈电，以保证天线方向图的对称性。2.5.5第15题简述U形管平衡-不平衡变换器的工作原理？答案要点：U形管平衡器是一段长度为λ/2的同轴线，天线的两臂都接在内导体上，因而可以实现对地的平衡；又因为接入点相距λ/2，对地的电位正好是反相的，所以天线两臂上的电流大小相等，是一个对称分布。4.5.1 3.3.1第1题说明行波天线与驻波天线的差别和优缺点。答案要点：（1）行波天线上电流的分布呈行波状态；驻

6、波天线上电流的分布呈驻波状态；（2）行波天线的等效模型为终端接匹配负载的传输线，输入端阻抗近似为纯阻性的特性阻抗，且不随频率而变，因而具有宽频带特性；（3）驻波天线的等效模型为终端开路的传输模型，输出阻抗与电长度有关，因为随频率变化剧烈，属于窄带天线；（4）行波天线的输入功率有相当一部分会被匹配负载吸收，因而比驻波天线的效率低。4.5.2第1题简述等角螺旋天线的非频变原理。答案要点：（1）等角螺旋天线由两个螺旋臂构成，每个螺旋臂的边缘线都是等角螺旋线，属于一种角度天线，它的结构仅仅由角度决定；（2）当工作于一个频率时，在等角螺旋天线上有一个对应的工作

7、区域，起主要辐射作用，是该频率点的有效辐射区，在它后面的区域电流迅速衰减到20dB以下，当工作频率发生改变时，这个有效辐射区会向前或向后移动，使得它的辐射性能基本保持不变，从而保证了非频变特性。4.5.2第2题简述对数周期天线宽频带工作原理。答案要点：（1）对数周期天线由排列在集合线上的若干根对称振子天线组成，振子的长度、半径以及振子的间距都按同一比例系数τ变化，且τ接近与1；（2）当工作于一个频率时，在天线阵面上有一个有效辐射区，该区域后面的电流迅速减小，符合电流截断效应的要求，当工作频率发生变化时，这个有效辐射区会前后移动，但辐射区的电尺寸基本保

8、持不变，从而使得电特性也维持基本不变，保证了对数周期天线的非频变特性。6.7.1第1题8何谓惠更斯元？它的辐