第2章 简单线天线ppt课件.ppt

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1、第2章简单线天线2.1水平对称天线2.2直立天线2.3环形天线2.4引向天线与背射天线第一节水平对称天线水平天线的优点:（1）架设和馈电方便；（2）地面电导率对水平天线方向性的影响较垂直天线的小；（3）可减小干扰对接收的影响。主要应用于短波通信。一、双极天线二、笼形天线三、电视发射天线一、双极天线（水平对称振子）单根硬拉黄铜线或铜包钢线做成，也可用多股软铜线，导线的直径根据所需的机械强度和功率容量决定，一般为3~6mm为了降低绝缘子介质损耗，绝缘子宜采用高频瓷材料1、双极天线的方向性（天波传播方式）由自

2、由空间对称振子方向函数和负镜像阵因子按方向图乘积定理得：立体L变H变1）垂直平面方向图（xoz平面）φ=0°fxOz(Δ,φ=0°)=

3、1-coskl

4、·

5、2sin(kHsinΔ)

6、(1)垂直平面方向图只与H/λ有关，而与l/λ无关。(2)无论H/λ为何值，沿地面方向（即Δ=0°方向）均无辐射。(3)第一波瓣的最大辐射仰角Δm1。sin(kHsinΔm1)=1当双极天线用作天波通信时，工作距离愈远，通信仰角Δ0愈低，则要求天线架设高度越高。2）水平平面方向图（辐射仰角Δ一定）l/λ=0.25l/λ=0.

7、5通信角度分别为20度、40度、60度不同长度天线的水平方向图双极天线水平平面方向图与架高H/λ无关。2、双极天线的输入阻抗分析：用镜像法，根据天线阵的阻抗分析方法阻抗变化剧烈，带宽较窄。3、方向系数双极天线的D~l/λ关系曲线4、双极天线的尺寸选择1）臂长l的选择原则（1）从水平平面方向性考虑。l<0.7λmin，最大辐射方向始终在与振子垂直（即φ=0°）的平面上。（2）从天线及馈电的效率考虑。l≥0.2λmax0.2λmax≤l≤0.7λmin2）天线架高H的选择保证在工作波段内通信仰角方向上辐射

8、较强。如果通信距离较远时天线的最大辐射方向Δm1与所需的射线仰角Δ0一致：二、笼形天线双极天线加粗振子直径的办法来降低天线的特性阻抗导线直径为1.75m有效地增加天线的等效直径，又能减轻天线重量，减少风的阻力。可以展宽使用的波段。减小在馈电点附近的端电容，保证良好匹配减小天线的末端效应，便于架设分支笼形天线双锥天线扇形天线平面片形对称振子三、电视发射天线1.电视发射天线的特点和要求1）电视所用的频率：甚高频（VHF，48.5～223MHz）；特高频（UHF，470～958MHz）。在结构、防雷、防冰凌等

9、方面满足一定的要求。2）要求天线在水平平面内应具有全向性。在垂直平面内要有较强的方向性，以便能量集中于水平方向而不向上空辐射。3）为减小天线受垂直放置的支持物和馈线的影响，减小工业干扰，应采用水平极化波。4）要求天线要有足够带宽，并要满足对驻波比的要求，以保证天线与馈线处于良好的匹配状态。2.旋转场天线馈给两个振子的电流大小相等，相位相差90°，在振子组成的平面内的任意点上，两个振子产生的场强分别为E1=AsinθcosωtE2=AcosθsinωtE=E1+E2=Asin(ωt+θ)在某一瞬间，在振子

10、所在平面内的方向图为一个“8”字形，而在任一点处，E又是随时间而变化的，变化周期为ω。在任何瞬间，天线在该平面内的方向图为“8”字形，但这个“8”字形的方向图随着时间的增加，围绕与两振子相垂直的中心轴以角频率ω旋转————旋转场天线。3.蝙蝠翼天线（BattyWingAntenna）满足宽频带的要求减轻天线重量减少风阻防雷击加入接地钢管中间的振子较短，两端的振子较长，——改善其阻抗特性多层旋转场蝙蝠翼天线在水平平面内近似全向天线蝙蝠翼天线的优点：1、频带很宽；2、不用绝缘子，可很牢固地固定在支柱上；3、

11、功率容量大。第二节直立天线在长波和中波波段，受地的负镜像作用，天线的辐射能力很弱,而且在此波段主要采用地面波传播。由于地面波传播时，水平极化波的衰减远大于垂直极化波，因此在长波和中波波段主要使用垂直接地的直立天线。一鞭状天线水平平面的全向天线、适合移动中的无线电台使用1、鞭状天线电性能1）垂直极化天线，在理想导电地面上，其辐射场垂直于地面，在实际地面上有波前倾斜。2）方向图及方向系数：镜像分析当天线很短H/λ<0.1时，方向系数近似等于3。3）有效高度：当H/λ<0.1时，4）、输入阻抗Rin=Rr0+

12、Rl0与地面导电性有关。5）、效率由于损耗电阻大，效率很低。提高鞭状天线效率的方法：一是提高辐射电阻，另一是减小损耗电阻。2、加顶负载加顶负载等效为一段长线段天线电流分布得到改善二、螺旋鞭天线辐射特性取决于螺旋线直径D与波长的比值D/λ边射型端射型圆锥型小环的辐射场只有Eφ分量：电基本振子的辐射场只有Eθ分量：两个相互垂直的分量均具有sinθ的方向图，并且相位差为90°，合成电场是椭圆极化波。椭圆极化波的长轴与短轴之比称为轴比，用AR表示：