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《《微波技术与天线》第8章.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、8.1对称振子天线则细振子天线的辐射场为（8-1-4）（8-1-5）
2、F(θ)
3、是对称振子的E面方向函数式中,当电长度趋近于3/2时,天线的最大辐射方向将偏离90°,而当电长度趋近于2时,在θ=90°平面内就没有辐射了。化简后得根据式（6-3-7）,对称振子的辐射功率为（8-1-6）（8-1-7）（8-1-8）（8-1-7）（8-1-8）（8-1-7）对称振子的辐射电阻为对称振子的辐射电阻与h/λ的关系曲线βh=2πh/λ=π/2即得半波振子的E面方向图函数为RΣ=73.1(Ω)（8-1-9）（8-1-10）2.半波振子的辐射电阻及方向性D=1.64主瓣宽度
4、为78°1)特性阻抗由传输线理论知,均匀双导线传输线的特性阻抗沿线不变,取εr=1，则D为两导线间距；a为导线半径。而对称振子两臂上对应元之间的距离是可调的,设对应元之间的距离为2z,则对称振子在z处的特性阻抗为(8-1-12)(8-1-13)式中,a为对称振子的半径。2.振子天线的输入阻抗将Z0(z)沿z轴取平均值即得对称振子的平均特性阻抗:式中,2δ为对称振子馈电端的间隙。可见,随h/a变化而变化,在h一定时,a越大,则越小。(8-1-14)双线传输线几乎没有辐射,而对称振子是一种辐射器,它相当于具有损耗的传输线。根据传输线理论,长度为h的有耗线的输入阻
5、抗为式中,Z0为有耗线的特性阻抗;α和β分别为对称振子上等效衰减常数和相移常数。(8-1-15)2)对称振子上的输入阻抗对于对称振子而言,损耗是由辐射造成的,所以对称振子的单位长度电阻即是其单位长度的辐射电阻,记为RΣ1,根据沿线的电流分布I(z),可求出整个对称振子的等效损耗功率为(1)对称振子上的等效衰减常数α对称振子的辐射功率为R1为传输线的单位长度电阻(8-1-16)有耗传输线的衰减常数α为:(8-1-17)PL=PΣ由传输线理论可知,有耗传输线的相移常数β为导线半径a越大,L1越小,相移常数和自由空间的波数k=2π/λ相差就越大,令n1=β/k,由
6、于一般情况下L1的计算非常复杂,因此n1通常由实验确定。(8-1-22)(2）对称振子的相移常数βR1和L1分别是对称振子单位长度的电阻和电感n1=β/k与h/λ的关系曲线对称振子上的相移常数β大于自由空间的波数k,亦即对称振子上的波长短于自由空间波长,这是一种波长缩短现象,故称n1为波长缩短系数。式中,λ和λa分别为自由空间和对称振子上的波长(8-1-23)造成上述波长缩短现象的主要原因有:①对称振子辐射引起振子电流衰减,使振子电流相速减小,相移常数β大于自由空间的波数k,致使波长缩短;②由于振子导体有一定半径,末端分布电容增大（称为末端效应）,末端电流实
7、际不为零,这等效于振子长度增加,因而造成波长缩短。振子导体越粗,末端效应越显著,波长缩短越严重。对称振子的输入阻抗与h/λ的关系曲线对称振子的输入阻抗很繁琐,对于半波振子,在工程上可按下式作近似计算:[例］设对称振子的长度为2h=1.2(m),半径a=10(mm),工作频率为f=120(MHz),试近似计算其输入阻抗。所以查图8-4得RΣ=65Ω解:对称振子的工作波长为对称振子的平均特性阻抗为由h/a=60查图8-6得n1=1.04相移常数为将以上RΣ、及β一并代入输入阻抗公式，即8.2阵列天线设天线阵是由间距为d并沿x轴排列的两个相同的天线元所组成,假设天
8、线元由振幅相等的电流所激励,天线元2的电流相位超前天线元1的角度为ζ,它们的远区电场是沿θ方向的,于是有1.二元天线阵F(θ,φ)是各天线元本身的方向图函数；Em是电场强度振幅。将上面两式相加得二元阵的辐射场为r2=r1-dsinθcosφ(8-2-3)基于得二元阵辐射场的电场强度模值为（1）元因子表示组成天线阵的单个辐射元的方向图函数,其值仅取决于天线元本身的类型和尺寸。它体现了天线元的方向性对天线阵方向性的影响。结论：（3）在各天线元为相似元的条件下,天线阵的方向图函数是单元因子与阵因子之积。这个特性称为方向图乘积定理。（2）阵因子表示各向同性元所组成的
9、天线阵的方向性,其值取决于天线阵的排列方式及其天线元上激励电流的相对振幅和相位,与天线元本身的类型和尺寸无关。天线阵由两个沿x轴排列且平行于z轴放置的半波振子所组成,二元阵的电场强度模值:令φ=0,即得二元阵的E面方向图函数:令θ=π/2，得到二元阵的H面方向图函数:二元阵的E面和H面的方向图函数与单个半波振子是不同的,特别在H面,由于单个半波振子无方向性,天线阵H面方向函数完全取决于阵因子。［例］画出两个沿x方向排列间距为λ/2且平行于z轴放置的振子天线在等幅同相激励时的H面方向图。解:由题意知,d=λ/2,ζ=0,将其代入式（8-2-11）,H面方向图得
10、到二元阵的H面方向图函数为最大辐射方向在垂直于天线阵
