卫星天线极化对比分析的介绍.doc

《卫星天线极化对比分析的介绍.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.word格式.天线极化综述.专业.专注..word格式.目录一、天线的极化概念描述1二、天线的极化分类11、线极化1（1）、线极化描述1（2）、线极化的数学分析12、天线的馈源系统23、极化波3（1）、极化波的简介与分类3（2）、极化波的应用34、圆极化3（1）、圆极化的描述35、椭圆极化5三、总结........................................................................................................................

2、....................5.专业.专注..word格式.一、天线的极化概念描述天线的极化特性是以天线辐射的电磁波在最大辐射方向上电场强度矢量的空间取向来定义的，是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数。由于电场与磁场有恒定的关系，故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。二、天线的极化分类天线的极化分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化；圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化。1、线极化（1）、线极化描述电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化。有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行

3、的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。垂直极化波的极化平面与地面垂直；水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面。（2）、线极化的数学分析.专业.专注..word格式.(a)垂直极化(b)水平极化在三维空间，沿Z轴方向传播的电磁波，其瞬时电场可写为：=+。若=ExmCOS(wt+θx),=EymCOS(wt+θy)，且与的相位差为nπ(n=1,2,3,…)，则合成矢量的模为:这是一个随时间变化而变化的量，合成矢量的相位θ为：合成矢量的相位为常数。可见合成矢量的端点的

4、轨迹为一条直线。与传播方向构成的平面称为极化面，当极化面与地面平行时，为水平极化，如图（a）；当极化面与地面垂直时，为垂直极化波，如图（b）。2、天线的馈源系统馈源是天线的心脏，它用作高增益聚集天线的初级辐射器，为抛物面天线提供有效的照射。（1)有合适的方向图。馈源初级方向图不能太窄，否则抛物面不能被全部照射；但也不能太宽，以免功率泄漏过多。另外，初级方向图应接近于旋转对称，最好没有旁瓣和尾瓣。（2）有理想的波前。圆抛物面天线要求馈源的波前为球面，以确保该相位中心与焦点重合时抛物面口径场的相位均匀分布。否则，会引起天线方向图畸变、增益下

5、降、旁瓣升高。（3）无交叉极化。即无干扰主极化的交叉分量，要求馈源辐射场的交叉化分量尽可能小。（4）阻抗变化平稳。要求在工作频段内，馈源的输入阻抗不应变化过大，以保证和馈线匹配。（5）尺寸尽量小。完整的馈源系统主要由馈源喇叭、90°移相器和圆矩变换器几部分组成。馈源按使用的方式可分为前馈馈源和后馈馈源。按卫星频段可分为C频段馈源和Ku频段馈源；目前已开发出C和Ku频段的共用馈源。前馈馈源一般应用于普通的抛物面天线，后馈馈源一般应用于卡塞格伦天线。抛物面天线常用馈源形式有角锥喇叭、圆锥喇叭、开口波导和波纹喇叭等。前馈馈源中使用最多的是波纹

6、槽馈源；再有一种叫带扼流槽的同轴波导馈源。后馈馈源喇叭常用的是介质加载型喇叭，它是在普通圆锥喇叭里面加上一段聚四氟乙烯衬套构成的。偏馈天线要选用偏馈馈源，偏馈馈源盘的波纹呈漏斗状，而正馈馈源的波纹盘为水平状。.专业.专注..word格式.3、极化波（1）、极化波的简介与分类线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。电场的两个分量没有相位差(同相)或相位差为180度(反相)时，合成电场矢量是直线极化。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。若电场矢量在空间描出的轨迹为一个圆，即

7、电场矢量是围绕传播方向的轴线不断地旋转，则称为圆极化波。圆极化波可由两正交且具有90度相位差的分量合成产生，根据矢量端点旋转方向的不同，圆极化可以是右旋的，也可以是左旋的。具体判断可按如下方式进行：将右手大拇指指向电磁波的传播方向，其余四指指向电场强度E的矢端并旋转，若与E的旋转一致，则为右旋圆极化波；若与E的旋转相反，则为左旋圆极化波。不同极化(偏振)可看作若干个具有同传播方向同频率的平面电磁波合成的结果。若场矢量具有任意的取向、任意的振幅和杂乱的相位，则合成波将是杂乱的。（2）、极化波的应用在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播

8、方式，雷达、导航、制导、通信和电视广播上广泛采用圆极化波。因为一个线极化波可以分解为两个振幅相等、旋向相反的圆极化波，一个椭圆极化波可以分解成两个不等幅的、旋向相反的圆极化波，用圆极化天线来接收信号的话，不