资源描述：
《天线与电波传播_完整版.ppt》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、天线与电波传播绪论课程简介天线与电波传播微波技术基础电磁场理论应用无线电系统天线将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。无线电设备各种无线电系统一切无线电设备(包括无线电通讯、广播、电视、雷达、导航等系统)都是利用无线电波来进行工作的，而从几KHz的超长波到四十多GHz的毫米波段电磁波的发射和接收都要通过天线来实现。在我们的日常生活中天线已随处可见。例如，收听无线电广播的收音机，电视机，手机、汽车、舰船、飞机上等。收音机、电视机使用的天线一般
2、是接收天线，广播电视台的天线则为发射天线。而手机天线则收发共用，但须经过移动通信基站天线转收和转发。天线发展简史一、1886,赫兹（HeinrichRudolfHertz,1857-1894）1839年法拉第（MichaelFaraday,1791-1867）发现、1873年麦克斯韦(JamesClerkMaxwell,1831-1879)完成的电磁理论，在1886年由海因里希·鲁道夫·赫兹建立了第一个无线电系统，首次在实验室证实。赫兹实验的无线电系统Hertz，KIT的教授无线电之父天线发展简史二、
3、1901,马可尼（GuglielmoMarconi,1874-1937，1909年诺贝尔物理学奖）1901年马可尼成功实现横穿大西洋（英国—加拿大）的无线电通信。位于英国（Poldhu,England）的发射天线由50根斜拉导线组成，用悬于60米高的木塔间的钢索支撑。位于加拿大（Newfoundland,Canada）的接收天线是200米长的导线，由风筝牵引。7马可尼，意大利人，当时年仅20岁。天线发展简史三、1980,超大阵列（VLA）抛物面天线（VeryLargeArraySteerablePar
4、abolicDishAntennas）位于美国新墨西哥州（Socorro,NewMexico）的超大阵列天线由27面直径为25米的抛物面按Y型方式排列组成，是世界第一个射电天文望远镜。其分辨率相当于36千米跨度的天线，而灵敏度相当于直径为130米的碟型天线。天线发展简史五、2000,移动/手持天线（Mobile/Hand-heldAntenna）工作于800MHz的手持蜂窝电话天线随处可见。从马可尼时代直到20世纪40年代，天线主要是以导线为辐射单元，工作频率也提高到UHF。进入二战期间，随着1GHz
5、以上微波源（如调速管、磁控管）的发明，天线开始了一个新的纪元。波导口径天线、喇叭天线和反射面天线等如雨后春笋般出现。9天线发展简史数值方法，如矩量法（MethodofMoment,MoM）、有限差分法（Finite-DifferenceMethod,FDM）、有限元法（Finite-ElementMethod,FEM）、几何绕射理论（GeometricalTheoryofDiffraction,GTD）和物理绕射理论（PhysicalTheoryofDiffraction,PTD）等的引入大大推进了天
6、线技术的发展，促进了天线分析和设计技术的逐渐成熟。现在天线的设计不再是修修补补（cutandtry）的方法，已经跨入了一个整体系统级的设计阶段。天线正朝小型化、宽频带、多频段和高频率等方向发展。10电磁频谱与无线电频段12天线概念天线是无线系统的重要部件，它是现代信息社会的电子眼、电子耳。定义—用来辐射或接收无线电波的装置，导行波与自由空间波互相转换区域的结构，转换器件或换能器—能量转换。电路的观点—从传输线看向天线这一段等效于一个电阻，是从空间耦合到天线终端的电阻，与天线结构自身的任何电阻无关。天线
7、与电波传播第一章电磁场方程及其解§1.1辅助函数法Maxwell方程Maxwell方程－磁矢量位函数§1.1辅助函数法§1.1辅助函数法洛伦兹条件：因此，知道§1.1辅助函数法－体电流－面电流－线电流远场辐射，忽略高阶项§1.1辅助函数法在远场区天线辐射问题分析过程§1.2电基本振子什么是电基本振子？一段通有高频电流的直导线，当导线长度远远小于波长时，该导线被称为电基本振子。当：,可近似地认为导线上每一点的电流都是等幅同相的。电基本振子天线结构电场方向§1.2电基本振子－常数磁矢位：其中：§1.2
8、电基本振子磁场：对于磁场：§1.2电基本振子电场：对于电场：近区场：当时称为近区，电磁场主要由的高次幂项决定，故可略去的低次幂项，得§1.2电基本振子近区场辐射功率密度：§1.2电基本振子近区场的性质：由于电场和磁场相差90度，故坡印廷矢量的平均值等于零，这说明无电磁场能量辐射，称为感应场。远区场：当时称为远场区，电磁场主要由的低次幂项决定，故可略去的高次幂项，得波阻抗：固有阻抗：§1.2电基本振子远区场的性质：（1）电场与磁场在空间相互垂直，它们均与r
