天線與電波傳播第五章(編輯修改稿)
2025-06-20 01:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 ? 天線有效輻射區(qū)內(nèi)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(chǎng)是這些單元輻射場(chǎng)的疊加 ， 因此等角螺旋天線軸向輻射場(chǎng)的 極化 與 臂長 相關(guān)： ? 當(dāng)頻率很低 ， 全臂長比波長小得多時(shí) ，為線極化；當(dāng)頻率增高時(shí) ， 最終會(huì)變成圓極化 。 ? 極化旋向與螺旋線繞向有關(guān) 。 例如 ，圖示平面等角螺旋天線沿紙面對(duì)外的方向輻射右旋圓極化波 ， 沿相反方向輻射左旋圓極化波 。 ?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 。 實(shí)際的圓極化等角螺旋天線 ， 外徑 ， 內(nèi)徑 。根據(jù)臂長為 ～ 3圈的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看 ， 當(dāng) 對(duì)應(yīng) ， 其方向圖最佳 。 0r R4m a x??R 8~4 m inm in0 ???r? ? m a ?? ??? rerR4m in0 ??r內(nèi)半徑： 該天線可具有的相對(duì)帶寬為 4400m i nm a xm i nm a x ???rr???? 若要增加相對(duì)帶寬，必須增加螺旋線的圈數(shù)或改變其參數(shù)，相對(duì)帶寬有可能達(dá)到 20∶ 1。 2 2 ??外半徑： 阿基米德螺旋天線 【 阿基米德螺旋天線 】 由 若干個(gè) 一定寬度的阿基米德螺旋線構(gòu)成。一般為兩個(gè)或者四個(gè)。以兩個(gè)螺旋線為例，則他們螺旋線方程為 QOP P ′( a ) ( b ) QOPP ’( a ) ( b )? ?????????arrarr0201兩個(gè)： 四個(gè)： 阿基米德螺旋天線 【 工作原理 】 近似地將螺旋線等效為雙線傳輸線 ， 根據(jù)傳輸線理論 ，兩根傳輸線上的電流反相 ， 當(dāng)兩線之間的間距很小時(shí) ， 傳輸線不產(chǎn)生輻射 。 因此表面看 ， 似乎螺旋線的輻射是彼此抵消的 ， 事實(shí)并不盡然 。 QOPP ’( a ) ( b ) 研究圖中 P、 P′點(diǎn)處的兩線段，設(shè) ，即 P和 Q為兩臂上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，對(duì)應(yīng) P、 P′線段上的電流相位差為 ， ，則P和 P′點(diǎn)相位差為 2π。兩線段的輻射是 同相疊加 OQOP ??? 2?r 阿基米德螺旋天線 【 輻射特性 】 ? 天線主要輻射是集中在 周長 約等于 的螺旋環(huán)帶上 ， 稱之為 有效輻射帶 。 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 。 ? 雖然阿基米德螺旋天線天線可以在很寬頻帶上工作 ， 但它不是一個(gè)真正的非頻變天線 ， 因?yàn)殡娏髟诠ぷ鲄^(qū)后不明顯減小 ， 因而不能滿足截?cái)嘁?， 通常在末端加載 ，以避免波的反射 。 ? 通過在螺旋平面一側(cè)裝置圓柱形反射腔構(gòu)成背腔式阿基米德螺旋天線 (Cavity Backed Archimedean Spiral Antenna)， 可得到單一主瓣 ， 它可以嵌裝在運(yùn)載體的表面下 。 ? 阿基米德螺旋天線具有寬頻帶 、 圓極化 、尺寸小 、 效率高以及可以嵌裝等優(yōu)點(diǎn) ， 故目前其應(yīng)用愈來愈廣泛 。 ? QOPP ’( a ) ( b ) 對(duì)數(shù)周期天線 【 對(duì)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(shí)性能相同 。 對(duì)數(shù)周期天線有多種型式 ， 其中 1960年提出的 對(duì)數(shù)周期振子陣天線 （ Log Periodic Dipole Antenna, LPDA） ， 因具有極
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