天線輻射與接收理論(編輯修改稿)
2025-06-20 01:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 cosθ)/3|，分別用極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的方法畫(huà)出天線在 E平面的方向圖。 第 6章 天線輻射與接收的基本理論 3) 為了方便對(duì)各種天線的方向圖特性進(jìn)行比較 , 就需要規(guī)定一些特性參數(shù) 。 這些參數(shù)有 : 主瓣寬度 、 旁瓣電平 、 前后比及方向系數(shù)等 。 (1) 主瓣寬度是衡量天線的最大輻射區(qū)域的尖銳程度的物理量 。 通常它取方向圖主瓣兩個(gè)半功率點(diǎn)之間的寬度 , 在場(chǎng)強(qiáng)方向圖中 , 等于最大場(chǎng)強(qiáng)的 兩點(diǎn)之間的寬度 , 稱為半功率波瓣寬度 。 有時(shí)也將頭兩個(gè)零點(diǎn)之間的角寬作為主瓣寬度 , 稱為零功率波瓣寬度 。 2/1第 6章 天線輻射與接收的基本理論 主軸主瓣后瓣第一副瓣? ＝ 0176。?0 .5?02 ?02 ?0 . 5Emax 第 6章 天線輻射與接收的基本理論 (2) 旁瓣電平是指離主瓣最近且電平最高的第一旁瓣電平 , 一般以分貝表示 。 方向圖的旁瓣區(qū)是不需要輻射的區(qū)域 , 所以其電平應(yīng)盡可能的低 , 且天線方向圖一般都有這樣一條規(guī)律 : 離主瓣愈遠(yuǎn)的旁瓣的電平愈低 。 第一旁瓣電平的高低 , 在某種意義上反映了天線方向性的好壞 。 另外 , 在天線的實(shí)際應(yīng)用中 , 旁瓣的位置也很重要 。 (3) 前后比是指最大輻射方向 （ 前向 ） 電平與其相反方向 （ 后向 ） 電平之比 , 通常以分貝為單位 。 上述方向圖參數(shù)雖能在一定程度上反映天線的定向輻射狀態(tài) , 但由于這些參數(shù)未能反映輻射在全空間的總效果 , 因此都不能單獨(dú)體現(xiàn)天線集束能量的能力 。 第 6章 天線輻射與接收的基本理論 例如 , 旁瓣電平較低的天線并不表明集束能力強(qiáng) , 而旁瓣電平小也并不意味著天線方向性必然好 。 為了更精確地比較不同天線的方向性 , 需要再定義一個(gè)表示天線集束能量的電參數(shù) , 這就是方向系數(shù) 。 （ 4） 方向系數(shù)定義為 : 在離天線某一距離處 , 天線在最大輻射方向上的輻射功率流密度 Smax與相同輻射功率的理想無(wú)方向性天線在同一距離處的輻射功率流密度 S0之比 ,記為 D, 即 202m a x0m a xEESSD ??第 6章 天線輻射與接收的基本理論 下面由這個(gè)定義出發(fā) , 導(dǎo)出方向系數(shù)的一般計(jì)算公式 。 設(shè)實(shí)際天線的輻射功率為 PΣ, 它在最大輻射方向上 r處產(chǎn)生的輻射功率流密度和場(chǎng)強(qiáng)分別為 Smax和 Emax。 又設(shè)有一個(gè)理想的無(wú)方向性天線 , 其輻射功率為 PΣ不變 , 它在相同的距離上產(chǎn)生的輻射功率流密度和場(chǎng)強(qiáng)分別為 S0和 E0, 其表達(dá)式分別為 ?? 24042020ErPS ?? ?22060rPE ??由方向系數(shù)的定義得 第 6章 天線輻射與接收的基本理論 ?? PErD 602m a x2 下面求天線輻射功率 PΣ。 天線歸一化方向函數(shù)為 F(θ, φ), 則它在任意方向的場(chǎng)強(qiáng)與功率流密度分別為 ),(),(m a x ???? FEE ????????? 240),()Re (21),( 2EHES ?? ?則功率流密度的表達(dá)式為 22m a x ),(240),( ????? FES ? 在半徑為 r的球面上對(duì)功率流密度進(jìn)行面積分 , 就得到輻射功率 : 第 6章 天線輻射與接收的基本理論 ???????? ? ? ddFErdsSPSs i n),(
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