天線與電波傳播第五章(完整版)
【正文】 的頻率間隔不大 ，在中間頻率上 ， 天線的性能變化也不會太大 ， 用這種方法構(gòu)造的天線是寬頻帶的 。 167。 天線的 電性能 取決于它的 電尺寸 ，所以當幾何尺寸一定時，頻率的變化導致電尺寸的變化，因而天線的性能也將隨之變化。 167。 引言 前兩章討論的中心饋電對稱振子上的 電流幅度 ?均勻分布（常數(shù)）－電基本振子（電流元）（ ） ?線性分布（三角分布）－短對稱振子（ ） ?正弦分布－長對稱振子（ ） 電流的 相位分布 均為均勻分布（常數(shù)）。這類天線的工作頻帶較窄，因為頻率改變天線的 電尺寸 隨之改變，天線的電性能（如輸入阻抗）也隨之改變。 【 非頻變天線 】 若天線的阻抗特性和方向性能在一個更寬的頻率范圍內(nèi) （ 例如頻帶寬度為 10∶ 1或更高 ）保持 不變或稍有變化 ， 則把這一類天線稱為 非頻變天線 (Frequency Independent Antenna)。 引言 非頻變天線需滿足的條件 ？ 【 角度條件 】 角度條件是指天線的幾何形狀僅僅由角度來確定 ，而與其它尺寸無關(guān) 。 167。 r?0r?0???1 稱為螺旋角 ， 由于螺旋線與矢徑之間的夾角 處處相等 ， 因此這種螺旋線稱為 等角螺旋線 ， 它只與螺旋率有關(guān) 。 ? 螺旋天線存在 “ 電流截斷效應(yīng) ” ，超過截斷點的螺旋線部分對輻射沒有重大貢獻，在幾何上截去它們將不會對保留部分的電性能造成顯著影響，因而， 可以用有限尺寸的等角螺旋天線在相應(yīng)的寬頻帶內(nèi)實現(xiàn)近似的非頻變特性。 ?70??Rr2r1r3r4? 平面等角螺旋天線 【 工作帶寬 】 等角螺旋天線的工作帶寬受其幾何尺寸影響 ， 由內(nèi)半徑 和最外緣的半徑 決定 。 QOPP ’( a ) ( b ) 研究圖中 P、 P′點處的兩線段，設(shè) ，即 P和 Q為兩臂上的對應(yīng)點，對應(yīng) P、 P′線段上的電流相位差為 ， ，則P和 P′點相位差為 2π。 ?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。 ?天線的 方向特性、阻抗特性 等等都是天線 電尺寸 的函數(shù)。 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) 。 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。 ?圖中下半部分給出了當陣子數(shù)在 12~47范圍內(nèi)變化時，天線的最大增益曲線。 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 。 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。 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。 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諧振狀態(tài)，電流激勵較強，起主要輻射作用。即 寬頻帶特性 。適當調(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 。 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 。根據(jù)臂長為 ～ 3圈的實驗結(jié)果看 ， 當 對應(yīng) ， 其方向圖最佳 。 饋電裝置 平面等角螺旋天線 【 方向性 】 ?自補平面等角螺旋天線的輻射是 雙向的 ， 最大輻射方向 在平面兩側(cè)的法線方向上 。 ??aerr 01 ?? ? ??? ?? aerr
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