天线原理与设计—第四章环天线螺旋天线.ppt

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1、四、环天线、螺旋天线4.1环天线电小环辐射场a<<λ4.1环天线电偶极子和小电流环方向图与电流源形状一致，极化相位正交4.1环天线对于一定尺寸的环，假设环上电流均匀同相，根据矢量磁位，可以算出远场4.1环天线环天线的方向图函数4.1环天线不同直径的环天线辐射方向图4.1环天线问题：怎么保证环上电流均匀同相4.1环天线环天线的辐射电阻周长10λ的圆环的辐射电阻大约为6000?4.1环天线方向性系数D4.2螺旋天线螺旋天线由美国俄亥俄州立大学教授J.D.Kraus1947年首先提出。4.2螺旋天线4.2螺旋天线法向模式的螺旋天线尺寸远小于波长，可近似认为电流振幅和相位沿全长都是同相的。一圈螺旋可

2、近似为小电流环和电偶极子的叠加。对于法模螺旋天线，由于D<<λ,辐射近似为垂直极化波。4.2螺旋天线法向模式的螺旋天线应用：移动通信设备天线长度约为四分之波长，高度小于四分之波长的单极子天线通常为垂直线极化与同样长度的短单极子天线相比具有更大的辐射电阻，便于匹配位于理想导体平面上的法向模式螺旋天线辐射电阻：Rr=640(L/λ)2Ω短单极子辐射电阻：Rr=395(L/λ)2Ω4.2螺旋天线轴向模式的螺旋天线电流沿整个螺旋天线近似为行波分布4.2螺旋天线轴向模式的螺旋天线A到D四部分的垂直分量为同相，水平分量相互抵消，因此辐射场为垂直（y）向极化，四分之周期后，辐射场变为水平极化，因此，轴向模

3、式螺旋天线的辐射场具有圆极化特性4.2螺旋天线轴向模式螺旋天线的工作特性工作频带较宽，输入阻抗近似为纯电阻辐射场在轴向方向为圆极化4.2螺旋天线轴向模式螺旋天线的辐射方向图(J.D.Kraus:Antenna)4.2螺旋天线轴向模式螺旋天线的主瓣宽度与圈数和周长关系4.2螺旋天线轴向模式螺旋天线的增益与圈数和周长的关系4.2螺旋天线轴向模式螺旋天线的应用：卫星通信