【正文】 上載行波 。 但是大量實驗證實 ， 只要設計得當 ， 即便比例因子 τ值不是非常接近于 1， 也能使該頻率之間的天線電性能與 fn或 fn+1時的相當接近 。 如果設想當工作頻率按比例 τ變化時 ， 仍然保持天線的電尺寸不變 ，則在這些頻率上天線就能保持相同的電特性 。 由圖 4―4―1 知，相鄰振子之間的距離為 dn=RnRn+1， dn+1=Rn+1Rn+2， …，其比值 1 1 2 11( 1 )( 1 )n n n nn n n nd R R Rd R R R? ??? ? ? ????? ? ?（ 4―4―3 ） 第 4章 非頻變天線 即間距也是成 τ的比例關系 。因此表面看 ,似乎螺旋線的輻射是彼此抵消的，事實并不盡然。 第 4章 非頻變天線 圖 4―2―3 圓錐等角螺旋天線 第 4章 非頻變天線 2. 阻抗特性 如前所述 ， 當 δ＝ π/2時天線為自補結構 ， 自補是互補的特殊情況 。 時的起始半徑； 1/a為螺旋率 ， 決定螺旋線張開的快慢 。非頻變天線的導出基于相似原理。 第 4章 非頻變天線 1. 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 。 而構成，即 r3=r0ea(φπ)，r4=r0ea(φπδ)。 天線有效輻射區(qū)內的每一段螺旋線都是基本輻射單元 ， 但它們的取向沿螺旋線變化 ， 總的輻射場是這些單元輻射場的疊加 ， 因此等角螺旋天線軸向輻射場的極化與臂長相關 。 P O Q Q?第 4章 非頻變天線 若設 r=λ/2π， 則 P和 P′點相位差為 2π。 第 4章 非頻變天線 （ 2） 相鄰振子交叉饋電 (Cross Feed)。顯然，如果這些頻率能保證 1 2 31 2 3,L L L? ? ???第 4章 非頻變天線 則在這些頻率上天線可以具有不變的電特性 。 下面分別介紹這三個區(qū)域的工作情況 。 由該圖可以看出對數周期振子陣天線的輸入阻抗在工作頻帶 （ 200~600MHz） 內確實具有較小的電抗成分而且電阻部分變化也不太大 ， 因而便于在帶寬內與饋線實現阻抗匹配 。 第 4章 非頻變天線 根據該圖可以預計，當工作頻率低于頻帶低端頻率（本圖中為 200MHz）時，例如 150MHz，由于天線的最長振子不能滿足該頻率輻射區(qū)對天線長度的要求(150MHz時，要求輻射區(qū)中的最長振子 L1/λ≥1/2，而該天線的 L1=， L1/λ=)，故天線將有著較大的尾瓣，增益比設計值 10dB要低得多；反之，當工作頻率高于頻帶高端頻率時，如果最短振子長度過長，不能滿足輻射區(qū)的要求，方向圖也會有較大變化。 為了實現交叉饋電 ， 通常由兩根等粗細的金屬管構成集合線 ， 讓同軸電纜從其中的一根穿入到饋電點以后 ， 將外導體焊在該金屬管上 ， 將內導體引出來焊到另一根金屬管上 ， 振子的兩臂分別交替地焊在集合線的兩根金屬管上 ， 如圖 4― 4― 6所示 。 振子型結構可以認為是由片齒結構演變而來：將圖 4― 4― 10的齒片寬度減小到接近于零 ， 就得到了圖 4― 4― 13所示的振子型結構 。它們的基本特點是幾何結構具有一定的比例，比例因子為 τ。 當它的振子面水平架設時 ， 輻射或接收水平極化波；當它的振子面垂直架設時 ， 輻射或接收垂直極化波 。210176。 輻射區(qū)后面的非諧振區(qū)的振子比諧振長度大得多 ，由于它們能夠得到的高頻能量很小 ， 能從集合線終端反射的能量也就非常小 。 第 4章 非頻變天線 圖 4―4―2 在不同頻率下 LPDA振子輸入端的電流分布 0 . 1 7 2 m 0 . 7 5 m( a )第 4章 非頻變天線 振子輸入端電流振幅相對分布振子序列編號6 0 0 M H z 4 0 0 M H z2 0 0 M H z0 . 910 . 80 . 70 . 60 . 50 . 40 . 30 . 20 . 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18( b )圖 4―4―2 在不同頻率下 LPDA振子輸入端的電流分布 第 4章 非頻變天線 原則上在 和 fn之間的頻率上 ，天線難以滿足電尺寸不變 。 在前面的學習中我們已經看到天線的方向特性 、阻抗特性等等都是天線電尺寸的函數 。若用 τ來表示該比例系數并稱為比例因子，則要求： 111nnnnnnLaLaRR????????（ 4―4―1 ） （ 4―4―2 ） 第 4章 非頻變天線 圖 4―4―1 對數周期振子陣天線 ORn ＋ 1Rndn?第 4章 非頻變天線 式中 ,Ln和 an是第 n個對稱振子的全長及半徑； Rn為第 n個對稱振子到天線 “ 頂點 ” （圖 4―4―1 中的 “ O”點）的距離； n為對稱振子的序列編號，從離開饋電點最遠的振子，即最長的振子算起。 第 4章 非頻變天線 圖 4―3―1 阿基米德螺旋天線 QOPP ′( a ) ( b )第 4章 非頻變天線 我們可以近似地將螺旋線等效為雙線傳輸線，根據傳輸線理論，兩根傳輸線上的電流反相，當兩線之間的間距很小時，傳輸線不產生輻射。 因為平面等角螺旋天線是雙向輻射的，為了得到單向輻射，可采用附加反射（或吸收）腔體，也可以做成圓錐形等角螺旋天線 (Conical Equiangular Spiral Antenna)，如圖 4 ― 2―3 所示。等角螺旋線如圖4―2―2 所示，其極坐標方程為 0r r e???（ 4―2―1 ） 第 4章 非頻變天線 式中 ， r為螺旋線矢徑； υ為極坐標中的旋轉角； r0為 υ＝ 0176。我們已經知道，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。 例如無限長雙錐天線就是一個典型的例子 ， 由于錐面上只有行波電流存在 ， 故其阻抗特性和方向特性將與頻率無關 ， 僅僅決定于圓錐的張角 。由于平面等角螺旋天線臂的邊緣僅由角度描述，因而滿足非頻變天線對形狀的要求。 當頻率很低 ， 全臂長比波長小得多時 ， 為線極化；當頻率增高時 ， 最終會變成圓極化 。 因此 ， 若