天線與電波傳播第五章(文件)
【正文】 體的表面下 。 ?f f? 對數(shù)周期天線 【 天線結(jié)構(gòu) 】 ?交叉饋電； ?比例關(guān)系； 所有振子尺寸以及振子之間的距離等都有確定的比例關(guān)系。 對數(shù)周期振子陣天線的 饋電點 選在 最短振子處 。 ?天線的 方向特性、阻抗特性 等等都是天線 電尺寸 的函數(shù)。 對于對數(shù)周期振子陣天線各振子尺寸滿足 如果頻率滿足 電性能不變 滿足 ?1lnlnln1 ??? nn ff如果取對數(shù) 對數(shù)周期天線 說明當(dāng)工作頻率的對數(shù)作周期性變化時 (周期為ln(1/τ))，天線的電性能才保持不變，所以，把這種天線稱為對數(shù)周期天線。 ff ?~ ff 2~ ?? ff 32 ~ ?? ? 對數(shù)周期天線 對數(shù)周期陣子陣天線沿集合線分成三個區(qū)域，即 傳輸區(qū) 、 輻射區(qū) 和 非激勵區(qū) 。輻射區(qū)陣子數(shù)一般不少于三個，陣子數(shù)越多天線的方向性越強，增益也越高。 方向圖與增益系數(shù) 對數(shù)周期陣子陣天線為 端射式天線 ，最大輻射方向由長陣子指向短陣子。 對數(shù)周期陣子陣天線的效率較高，其增益近似等于方向系數(shù)，一般在 10dB左右。 ?圖中下半部分給出了當(dāng)陣子數(shù)在 12~47范圍內(nèi)變化時，天線的最大增益曲線。 ? ??K? ?32232 ??????? ????????K 對數(shù)周期天線 由增益圖可得最佳設(shè)計參數(shù)為： ?? ???14 rc t a n2 ??????? ???? 工作下限頻率 對應(yīng)的波長為： M Hzf L 2 0 0? mL ?? 最長陣子的長度為： mL LL ?? ? 工作下限頻率 對應(yīng)的波長為： M Hzf H 6 0 0? mH ?? 最短陣子的長度為： mL HH ?? ? 由 可得各陣子的長度為： nn LL ???1 對數(shù)周期天線 由于 已經(jīng)短于頻率上限對應(yīng)的最短陣子的長度，因此陣列長度終止于 。 天線增益、方向圖和阻抗 M Hzf 2 0 0?M Hzf 6 0 0? 對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線的應(yīng)用 。 ?當(dāng)工作頻率 時，第 14個陣子連同追加的 4個陣子構(gòu)成了天線高端的輻射區(qū)。 帶寬 對數(shù)周期陣子陣天線的工作帶寬大致由最長陣子和最短陣子尺寸決定。 ?要得到高增益就要有較大的 值，意味著天線展開緩慢、陣子數(shù)增多、縱向尺寸變長。 下表給出了天線 E面、 H面半功率波瓣寬度與幾何參數(shù) 及 的關(guān)系。非輻射區(qū)陣子激勵電流迅速下降，存在電流截斷效應(yīng)，正是這一點，使得在一定的頻率范圍內(nèi)有限大結(jié)構(gòu)近似實現(xiàn)無限大結(jié)構(gòu)時的電特性。 輻射區(qū) 長度約等于的幾個陣子所在的區(qū)域，該區(qū)域陣子處于諧振或準(zhǔn)諧振狀態(tài)，電流激勵較強，起主要輻射作用。 但如果 τ取得十分接近于 1，則能滿足以上要求的天線的工作頻率就趨近連續(xù)變化。即 寬頻帶特性 。 天線的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù) 與 及 對天線電性能有著重要的影響 ， 是設(shè)計對數(shù)周期振子陣天線的主要參數(shù) 。適當(dāng)調(diào)節(jié)短路支節(jié)的長度 ， 可以減少電磁波在集合線終端的反射 。 ? QOPP ’( a ) ( b ) 對數(shù)周期天線 【 對數(shù)周期天線 】 （ Log Periodic Antenna, LPA） 于1957年提出 ， 是非頻變天線的另一類型 ， 它基于 相似概念： 當(dāng)天線按某一比例因子 變換后仍等于它原來的結(jié)構(gòu) ， 則天線的頻率為 和 時性能相同 。 隨著頻率的變化 ， 有效輻射帶也隨之變化 ， 故阿基米德螺旋天線具有 寬頻帶特性 。以兩個螺旋線為例，則他們螺旋線方程為 QOP P ′( a ) ( b )
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