电波与天线论文

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1、电波与天线论文线论文学院：电气信息工程学院班级：电子信息工程姓名：莹晓晓学号：09-2班540901030207电波与天线通信的目的是传递信息，根据传递信息的途径不同，可将通信系统人致分为两犬类：一类是在相互联系的网络中川各种传输线來传递信息，即所谓的有线通信，如电话、计算机局域网等有线通信系统；另-•类是依靠电磁辐射通过无线电波來传递信息，即所谓的无线通信，如电视、广播、雷达、导航、卫星等无线通信系统中，需耍将来口发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装港称为天线。电波当电波从天线辐射出來，在地球空间屮传播，根据不同的传播性质有3种可能的途

2、径，一是巴射波，电波像光线一样直接传播到接收天线。电波通过这种途径传播所受的衰减很小，传播很稳定，但由于地球本身是个球体，所以，这种方式传播距离有限，收发天线的高度越高，传输距离就越远。电波的频率越高，越倾向于以直射波传播。二是地面波，电波贴着地表而传播。地而波传播只受地而电性能和地形的影响，因此，地而波传播最稳定对靠，受太阳、昼夜和四季等的变化影响很小。电波的频率越低，越有沿地表而传播的倾向，当频率升高时，地血对电波的衰减会很人，传输距离很短，特别是在起伏人的地形中。三是反射波，电波经过地而、地物和天空的电离层等反射后传播到接收天线。对于业余无线电來说，最重耍的是经过电离层反射的短波传输

3、。由于电离层在离地面80〜500km的高空中，电波经过反射能传播到很远的距离，例如经过电离层一次反射可达4000km,两次反射就能达8000km,所以，通过电离层的反射可实现全球通讯。电离层对不同频率电波的作用也不--样，频率低的电波会被电离层吸收掉，频率很高的电波则会穿透电离层而射向太空，冇去无回。只冇2MHz到30MHz的短波频率冇可能被电离层反射回地球，达到超视距的远距离通讯。电离层是由太阳放射的高能辐射（主要是紫外线）使地球上空的空气电离而形成的，因此电离层受太阳、昼夜和四季等的变化影响很人，尤其是太阳黑子活跃周期的影响。经过电离层反射的短波传播的特点是通讯距离远，可用简单的设备和

4、天线，以很小的功率进彳亍全球的通讯。缺点是信号传播不稳定，有衰落现彖，受太阳、昼夜和四季等的变化影响很大，信道的干扰噪音很人。天线天线设备是将鬲频振荡能量和电磁波能量作对逆转换的设备，是一种“换能器”。天线设备在完成能量转换的过程屮，带有方向性，即对空间不同方向的辐射或接收效果并不一致,有空间方向响应的问题其次天线设备作为一个单口元件，在输入端面上常体现为一个阻抗元件或等值阻抗元件。它的工作冇点像音响里的扬芮器和话筒，它把在电路里流动的高频电流通过电磁感应转换成高频电磁波向外辐射，高频电流流过任何导体时，导体内部的电子随着高频电流振动，在导体外而空间会感应激发电磁波。天线也把在空间的电磁波

5、通过感应转换成高频电流，因此，可以说天线是收发互逆的。任何天线在接收吋的所有特性及参数都可以由该天线在发射状态时的已知特性及参数决定，反Z亦然。简单地说，若一条天线的接收效果好，则该天线的发射效果也好。天线的种类很多，按用途可将天线分为通信天线、广播电视犬线、雷达天线等；按工作波长，可将天线分为长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等；按辐射元的类型可将天线分为两大类：线天线和面天线。所谓线天线是由半径远小于波长的金属导线构成，主要用于长波、中波和短波波段；而天线是由尺寸大于波氏的金属或介质面构成的，主要用于微波波段，超短波波段则两者兼用。天线应有以下功能:①天线应能将导波能量

6、尽对能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求犬线与发射机或接收机匹配。②犬线应使电磁波尽可能集屮于确定的方向上，或对确定方向的來波最人限度的接受，即天线貝有方向性。③天线应能发射或接收规泄极化的电磁波，即天线有适当的极化。④天线应有足够的工作频带。电子和磁子振动产牛交变电场或磁场，交变的电场或磁场互相转换，形成电磁波以光速向外辐射。理论上使电子和磁子作高频振动均能产生同样的电磁波，但由于电路里本身就是流动着高频电流，因此我们常用的是电天线——即使电子作高频振动來产生电磁波。为了使天线的辐射提高，必须使流过犬线导体的高频电流尽量的强，我们知道当电路处于谐振状态

7、时，电路上的电流最人，因此，若使天线处于谐振状态，则天线的辐射最强。由传输线理论可知，当导体长度为1/4波反的整数倍时，该导体在该波氏的频率上呈谐振特性，导体长度为1/4波长为串联谐振特性，导体长度为1/2波长为并联谐振特性。由于1/2波长的振子比1/4波长的振子长，所以1/2波长振子的辐射比1/4波长振子强，但振子超过1/2波反虽然辐射继续加强，但曲于屆过1/2波反的部分的辐射是反相位而对辐射有抵消的作用，因此总的辐射