超宽带天线理论与技术.0005

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1、微波技术网技术资料库～天线技术A-PDFSplitDEMO:Purchasefromwww.A-PDF.comtoremovethewatermark更多内容详见http://imw.itown.cc独家整理，转载请注明本站资源格解。如图4.24所示，它有两个椭圆锥张角，且径向是无限长的，变换后得到图4.24b所示的平面结构，两板之间的距离为⎛π⎞⎛π⎞H=α2−α1=F⎜−θ1,k⎟−F⎜−θ2,k⎟(4.116)⎝2⎠⎝2⎠平行板的宽度为W=F(ϕ,k′)−F(−ϕ,k′)=4K(k′),(4.117)平行板的边缘连线是磁壁。容易求解这一结构的特性阻抗⎛π

2、⎞⎛π⎞F⎜−θ1,k⎟−F⎜−θ2,k⎟H⎝2⎠⎝2⎠Z=Z=Z(4.118)00W4K(k′)其中Z是自由空间的特性阻抗，Z=120πΩ。00式（4.118）是一个普遍公式，改变几何参数可以导出几种特殊情况下的特性阻抗，也就是几种特殊情况下天线的输入阻抗：①双圆锥天线，这时k=1,θ=π−θ，可以导出21⎛π⎞Z=120F⎜−θ1,1⎟(4.119)⎝2⎠π②无限大金属平板上直立单圆锥天线，这时k=1,θ=，可以导出22⎛π⎞⎛θ1⎞Z=60F⎜−θ1,1⎟=60ln⎜cot⎟(4.120)⎝2⎠⎝2⎠③V-锥天线，这时k=cosθ,θ=0,θ=π，可以导

3、出y12⎛π⎞F⎜,k⎟⎝2⎠K(cosθy)Z=60π=60π(4.121)K(k′)K(sinθ)yπ④无限大金属平板上直立V-锥天线，这时k=cosθ,θ=0,θ=，y122可以导出超宽带天线理论与技术第225页，共555页微波技术网技术资料库～天线技术更多内容详见http://imw.itown.cc独家整理，转载请注明本站资源K(cosθ)yZ=30π(4.122)K(sinθ)y式(4.119)和式(4.120)与Papas的结果一致，式(4.121)和式(4.122)与Shen的结果一致，这表明式(4.118)具有普遍性，可以用于各种非对称天线结

4、构。有限长椭圆锥天线的分析更复杂一些，一方面可以参考上一节关于有限长圆锥天线做数值分析，另一方面，也可以用实验方法，确定天线的等效电路，进行补偿，得到预定的天线指标。超宽带天线理论与技术第226页，共555页微波技术网技术资料库～天线技术更多内容详见http://imw.itown.cc独家整理，转载请注明本站资源4.5多波束双圆锥天线随着视频图像应用领域的迅速增长，需要更快的传输网络，提供足够的带宽。对于固定网络，宽带传输可通过光纤电缆和数字传输系统来实现，然而对于移动网络，很难在全天候条件下实现大带宽的传输。在现代战场上，作战人员工作在高度动态环境中，需要

5、具有高效网络终端设备，以实现快速和动态反应。信息流以声音、数据、视频、图片等形式传送，这就迫切需要解决高数据率的无线传输问题。从技术的角度，通信网络的基本运作包括了点对点和一点对多点的传输、地面与卫星连接、无线信号的选择与识别等多方面的内容。恶劣环境条件下移动通信归纳起来有以下5点重要需求，包括：宽频带、无线、覆盖范围可选择性、自动终端定位以及网络终端的可移动性等，所有这些都对无线传输设备中的前端核心部件天线提出了越来越高的要求。为了提供在静态和移动终端之间的可靠射频连接，采用工作在高频率的方向性天线和多波束天线是十分必要的，而且要求辐射与接收的方向能够连续调

6、整，达到最小的路径损耗和期望的射频连接。本节所介绍的是一种具有多波束和方向可变性的双锥天线。这种天线具有自适应选择空间辐射的能力。其主要特色是：体积小、重量轻，易于方向定位，在整个方位角区域，可实现辐射方向图的电子调节，并具有独立的多波束辐射。利用这种天线，容易实现点对点的高数据率传输，而且可用于安装在快速移动车辆上的天线系统。这种天线非常适合于移动通信，包括未来战场通信。通常双圆锥喇叭天线包含一个由馈线激励的TEM模式。TEM模通超宽带天线理论与技术第227页，共555页微波技术网技术资料库～天线技术更多内容详见http://imw.itown.cc独家整理

7、，转载请注明本站资源过同轴波导进行馈电，这导致了在天线口径面上与方位角无关的电场和磁场，从而得到天线H面上与方位角无关的辐射方向图。双锥喇叭天线中电场和磁场分布如图4.25所示。图4.25双锥喇叭天线中电场分布图4.26用双圆锥天线实现多波束Demmerle和Wiesbeck引入了一种新的天线设计，对双锥喇叭天线运用新的激励技术，使天线具有空间信号的处理能力，使之类似于集成在天线中的棱镜，因此天线可以在任意方位角上产生定向波束，天线结构如图4.26所示。这种方法主要是运用了TEM模与TEn1模的混合技术：由于附加高阶模的激励，对双锥天线馈电的同轴波导处于过模状

8、态，这些模式的线性迭加导致了辐射场对方