复习大纲电波天线

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1、电磁兼容性（EMC：ElectroMagneticCompatibility）是指设备或系统在英电磁环境中符合要求运行并不对其环境屮的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力一一EMC包括两个方面的要求:一方血是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁T扰不能超过一定的限值，即电磁干扰EMI；另一方而是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性EMSo对数周期天线是一种宽频带天线，其振子长度和振子间距离都是按比例顺序排列的，各偶极子并接在一均匀传输线上，但相邻振子交叉馈电，使用对数周期天线可以进行通讯传输，接收和发射通讯信号。喇叭天线乂称号角犬

2、线——是由一段均匀波导和一段截面慢慢増人的喇叭状波导组成。喇叭天线有三种形式：扇形喇叭天线、角锥形喇叭天线及圆锥形喇叭天线。波渠天线又称“八木天线”，它由放置在同一平面上的一个有源振了和多个无源振了，以及垂直连接它们中心的金属杆构成，通常只冇一个无源振子为反射器，英余为引向器,所有振子的总长度2H2；金属杆通过振子上的电压波节点，并垂直于天线。八木天线的工作原理是这样的（以三单元天线接收为例）：引向器略短于二分之一波长，主振了等于二分之一波长，反射器略长于二分Z—波长，两振了间距四分Z—波长。此时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会

3、向主振子辐射，辐射信号经过四分之一•波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号迭加，得到加强。反射器呈感性，电流滞后90°,再加上辐射到主振子过程中又滞后90。，与从反射器方向肓接加到主振子上的信号正好相差了180°,起到了抵消作用。一个方向加强，一个方向削弱，便有了强方向性。发射状态作用过程亦然。库仑定律是静电学的理论基础，也是整个电磁理论的基础。赫兹实验证实了电磁波的存在，并且证实了麦克斯韦关于电磁理论的预言。为了简化麦克斯韦方程组的求解，课程学习中引入了赫芝矢量，通过它來代表电场强度和磁场强度。在

4、天线的辐射场屮，一般用表示天线的方向性特性——称为方向性函数，它不仅决定了场的大小，而月•决定了场的相位。由于对于/（&,卩）的空间描述（立体方向性图）比较复杂，在大多数情况下选择通过最大辐射方向的相互垂直的两个平面赤道而、了午面中的图形来表示，其中赤道面是与天线轴垂直R经过它的中点的平面，子午面是通过天线轴线的平而。所谓点源是指占有无穷小体积的波源J（电流）和P（电荷），即集中在单位体积内的波源。己知电场强度和磁场强度，就可以通过坡印廷矢量求得电磁场的能量。天线辐射能最的过程是一个能最转换的过程，在这一转换过程之中，希望较多的高频能量变成辐射的电磁波能量，这就是天

5、线效率的问题，它可以表示为天线的辐射功率与输入的有功功率Z比。各种天线各有不相同的方向性图，用方向性系数来表示天线集中辐射能量的特性，方向性系数定义为：在相同的天线辐射功率下，在任一方向（G,®）,辐射功率密度与相等的辐射功率均匀辐射时的平均功率密度Z比；用方向性系数的物理意义是：由于天线冇方向性，使某方向的辐射功率密度比均匀辐射时增加的倍数。犬线增益的物理意义是：为了在观察点有相等的功率密度，方向性犬线的输入功率应小于均匀辐射（其效率等于1）的输入功率的G倍；如果被研究天线的效率为1,则天线增益等于方向性系数；许多超高频天线系统的效率很高，接近100%o同一天线既

6、可作发射用，乂可作接收用，它们是互易的，特性参数是统i的，接收天线的感应电流与來波方向有关的特性是接收天线的方向性；天线作接收用时的方向性函数与作发射用的方向性函数相等。极化是天线的一个重要特性，天线在某方向的极化是指天线在该方向所辐射电波的极化（对发射犬线），或犬线在该方向接收获得最人接收功率（极化匹配）时入射平面波的极化（对接收天线）；天线的极化与天线在空间的方位有关，通常所说的天线极化是指最大辐射方向或敲大接收方向的极化；对于电磁波来说其极化是指电磁波的特定场欠量的极化。电偶极子又称赫兹偶极子或电流元，它是由带有电流I的长度为/（远小于波长）的电短带电导线构成

7、；虽然电偶极子是一个效率很低的辐射器，但是它的辐射特性与大多数天线的远场完全相同。在天线馈线系统中，传输线的终端负载为天线的输入阻抗;为了使传输线和天线相匹配,必须使天线的输入阻抗等于传输线的特性阻抗；天线的输入阻抗是很冇意义的参数,它关系到将发射设备的有功功率尽量多地馈给天线，或从天线取得最大能量的问题。输入阻抗定义为输入电压与输入电流的比值。天线阻抗的变化，会弓I起天线与馈线匹配状态的改变及馈线里电压驻波比的增加，通常根据天线的工作条件与要求，经常以给定一个允许的最人电压驻波比来定义偶极了天线的通频带,i般取3dB带宽。将两个或几个天线按一定的方式排列和依一