天线与电波传播new

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1、一嘲电携天线与电波传播捺坤生-rh／ga．_．／．第～讲天线(4)为了得到上述相位关系，引向器应具有容抗。7．3波渠天线因此，引向器的长度短于谐振长度，通常取2z波渠天线是由一个有源振子和多个无源振=(O．4一O．47)。引向器的长度和它们之间的距离d的选择，应保证后一振子的电流相位落子放置在同一平面上，并垂直连接它们中心的后前一振子的电流相位。金属杆，其结构图如图39所示。通常只有一个波渠天线的方向性系数与天线轴向长度L无源振子为反射器，其余为引向器。所有振子的关系为的总长2l≈a／2。金属杆通过振子的电压波节D≈，L(69

2、)点，并垂直天线，因此金属杆对天线近场的影响很小。有源振子在中心馈电，在引向器的影响随L的增加，m减小，如图4O所示。半功率点]F，有源振子的阻抗可下降到2O一3on。为了主瓣宽度为提高输入阻抗，采用折合振子。有源振子与金勰B㈣属杆绝缘，而无源振子直接与金属杆连接。B与L的关系可以选择适当的无源振子长度和它们之间，如图4o所示。的距离，使从反射器到引向器的方向辐射增强，得到较好的方向性。引向嚣＼、、占田40与B，／^的关系曲线下表给出波渠天线的方向性系数。圉3g渡渠天线的结构图波渠天线的增益有源振子的总长度稍短于a／2为了使从

3、反射器到引向器的方向辐射增强，反射器中电流，的相位应超前有源振子中电流。的相位。为了满足所需要的相位关系，反射器应具有感抗取反射器的总长度稍长于谐振长度，它的电抗为感抗。因此反射器的长度比有源振子长一些，通常取≥0．5^。反射器通常只有一个7．4移动台天线为了使从反射器到引向器方向辐射增强，7．4．1对移动台天线的要求引向器中电流L的相位应落后有源振子中电由于移动台相对固定台的位置随时在变流。的相位。随着远离有源振子，前面引向器化，因此通常采用水平面内无方向性的垂直接中电流相位落后于后面的引向器，以此类推。地单极天线为移动台天

4、线。对它有下列要求。1．电气方面：水平面内大致是无方向性’北方变通大学副麓授t1000B1北京的；垂直面内的方向性尽量能抑制大仰角方向28铁道通信信号1994年第∞卷第2期的辐射}并且不因机械振动改变它的电气特性。波长，则用镜像原理计算的天线参数和实测值2．机械方向：具有抗机械振动和冲击的结比较基本相符，而此时单极天线的输入阻抗为构；制造和调整工序要简单，价格低廉。相同尺寸的对称振子输入阻抗的二分之一。垂直接地单极天线在水平面内是无方向性在移动体不能提供较理想的导电平面时，的，但实际上方向性图与天线安装在移动体上同轴馈电的单极

5、天线如图42所示。为了加强水的位置有关。如将垂直接地单极天线安装在平平辐射形导体的结构强度，将导体换成整块金面的正中，则此时水平面内的方向性图象最接属圆盘，则称为板地式天线，如图43所示。为近圆{如安装在车顶前方或后方，则此时水平了提高同轴单极天线的输入阻抗，有时(特别在面内的方向性图要偏离正圆土3一土5dB(在米波波段)采用如图44所示的折合单极天线。水平面内最大辐射方向场强与最小辐射方向场强偏离均匀辐射时的倍数)。7．4．2移动台天线I『__图43板地式单极天线图41同轴电缆馈电的单极天线在超短波移动通信中，单极天线的形状

6、如图41所示。它为同轴电缆馈电的单极天线。在移动通信中，移动台天线直接安装在移动体上，例如在机车顶盖上。它的外壳为天线的圈44折合单极天线地，因此不可能提供无限大的理想平面。但实7．4．3机车车载天线．践证明，如果从振子馈电点到金属平面，例如1．460MHz频段的机车车载天线机车顶盖，其边缘的最大尺寸大于或等于一个设计通带为大于6OMHz的460MHz频段机车车载天线，其通带内驻波比小于1．5，天线输入阻抗为50fl。车载天线安装在车顶上，可将金属车顶看成是导电的金属板。因此，选用垂直接地单极＼<天线为了在较宽的通带内得到满意

7、的驻波比，必须在馈电端采用阻抗匹配网络。设计的天线原理图如图45所示。由第一讲(1)中(27)式，在z<0．352时，对称振子的输入阻抗为图42同轴单极天线Z^一一·ctg／d(f1)天线与电棱传播——糠坤生292．400MHz加罩加顶机车车载天线天线频率为400-480MHz．输入阻抗为50,0,，通带内驻波比<1．5，天线加罩。天线外形如图48所示(没有加罩)。采用折合振子(辐射杆和折合杆的半径相等)，如图4g所示。此时没有折合耐的天线输入阻抗为12．5D,。它是典型的倒L型天线。由加顶天线的原理知机车顶盖道，顶部垂直部分

8、增加高度h。由图5O可知，总的天线高度为^。=h+h。为了在较宽的通图45460MHz车载天线原理图带内得到满意的驻波比，必须在馈电端采用阻为了得到460MHz车载天线的输入阻抗为抗匹配网络。50,0,，相同尺寸的对称振子阻抗必须为10on。因此R：=lOOsin削(71)由