复习课--天线与电波传播(精华).ppt

《复习课--天线与电波传播(精华).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电磁波的产生1.1.1时变场源区域电磁场的激发变化的电场产生变化的磁场变化的磁场产生变化的电场交互变化的电磁场在空间传播——电磁波1.1.2天线电流和空间电磁场相互作用天线电流激发空间电磁场（发射天线）电磁场又反过来作用到天线电流上，影响天线电流分布（接收天线）麦克斯韦方程时变场源区域麦克斯韦方程散度定理旋度定理以辅助函数A、φ，替代求解时变电磁场的势函数达朗贝尔方程的解1.1时变电流元假设假定时变场源为一流经导线段上高频谐变电流注：时变场源区域线性各向同性均匀介质基本电振子或元电辐射体电偶极子时

2、变电流元的电磁场时变电流元在空间引发的电磁场P216坡印廷矢量、性质1-4时变电流元的电磁场讨论时变电流元在空间引发的远区场时变电流元的电磁场讨论时变电流元在空间引发的远区场辐射场两个分量相互垂直、同相幅值与距离反比电磁波能量沿方向传播时变电流元的电磁场讨论远区场辐射场电场与磁场空间方向正交且垂直于传播方向、同相；辐射波阻抗：等相面为球面球面波，且相位随增大不断滞后；在极大的空间近似TEM波场量幅值，，有效辐射发生条件：与相比拟，频率越高天线尺寸越小。辐射场时变电流元的电磁场讨论辐射场场量幅值，具

3、有方向性，方向函数：方向图：天线的主向：1.2求解线状天线辐射场的基本思路将线状天线分解为若干个有序相接的电流元，依据电磁场的叠加原理，线状天线辐射场等效为这些电流元辐射场的线性叠加p1.3对称振子天线把对称振子看成是终端开路的传输线两线张开的结果，这种确定对称振子上电流分布的方法称为等效传输线方法分析对称振子天线的辐射特性：把对称振子看作是无穷多个电流元沿振子轴线方向有序排列连接而成。远离对称振子空间任意一点场等于每个电流元在该点处的叠加。半波阵子：全波阵子：1.4天线的特性参量天线的方向性特性

4、参量天线辐射波的极化天线的辐射功率与辐射电阻天线的方向系数和增益天线的输入阻抗天线的有效长度天线的工作频带宽度方向函数方向函数：天线方向性的数学表示，就是天线的辐射强度与空间坐标之间的函数关系归一化方向函数：为了对不同天线按同一尺度进行方向性的比较，把天线的方向函数对其最大值归一化主向、主瓣、副瓣、主瓣宽度、主瓣张角P227天线辐射波的极化天线的极化特性是由天线发射时天线辐射波的极化特性来描述的。线极化：辐射波电场矢量端点的轨迹为直线圆极化：辐射波电场矢量端点的轨迹为圆椭圆极化：辐射波电场矢量端点

5、的轨迹为椭圆收发天线之间主向对准、极化方向一致。P228天线的辐射功率与辐射电阻发射天线作为发射机的负载，其消耗的有功功率包括两部分：辐射功率和自身的损耗功率。辐射功率:指随辐射电磁波传播出去不能再返回的耗散功率。天线效率定义为辐射功率与输入功率的比值。辐射电阻:天线辐射到远区空间的有功功率，可等效为在一电阻元件上的损耗功率,这个电阻即是天线的方向系数和增益天线的方向系数用以描述主向上辐射功率集束程度天线的方向系数:天线在主向r远处的辐射功率密度与相同辐射功率平均分配时该点处的辐射功率密度之比。增

6、益:天线在主向r远处的辐射功率密度与相同输入功率平均分配时该点处功率密度之比天线的输入阻抗输入阻抗是发射天线的一个重要参量，对具体的天线作具体的研究。天线的有效长度天线的有效长度是线状天线的特性参量之一，它是用来衡量天线辐射或接收电磁波能量效果的参量。有效长度是对发射天线提出来的，当天线上电流分布不均匀时，在保持天线主向辐射场强值不变的条件下，把电流分布折算成均匀后的天线长度。天线特性参量中，两个重要的特性参量P291(本章小结5)方向性天线阻抗1.5接收天线天线互易定理:同一天线用于发射和接收状

7、态时，方向函数、阻抗、有效长度并推广到方向系数（增益）都是相同的。这种相同是数值上的相同，其意义完全不同的。有效接收面积:表示接收天线吸收到来电磁波的能力付里斯传输公式P243发射机接收机电波空间馈线馈线说明付里斯传输公式在天线设计应用中的意义，能够指出公式中每一项具体含义。1.6天线阵列天线组阵主要意义在于调控天线系统的方向特性，方向函数乘积定理：阵列天线的方向函数等于阵元天线的方向函数与阵函数的乘积。P246改变阵结构改变阵函数调控阵列天线方向函数图乘P247例5-4图乘:同一表面统一角度上极

8、径值相乘，模拟乘图乘法则单元天线方向图是绕单元天线取向轴的旋转对称图形，阵函数的方向图是绕阵轴的旋转对称图形，二元阵列方向图就是两个对称图形的乘积。对称轴所在平面上图形都一样，垂直于对称轴平面上的图形不是圆来就是点。坐标轴对齐，点点相乘。等幅同相例5-4N元均匀直线阵列振子2＃与振子1＃在P点的辐射场相位差：阵列函数：阵函数最大值：各阵元的辐射场同相位叠加边射阵（侧射阵）端射阵（顶射阵）边射阵边射阵：各阵元同相馈电端射阵端射阵：阵函数最大值发生在阵轴线方向，1.7相控阵天线相邻阵元