電磁波輻射ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 07:39本頁面
【正文】 線的最大方向性增益。 1),( m a x ???F?? Ω),(4D2 dF ???因?yàn)? 所以 daainaaPPPPP????DG a??天線的效率 假定天線的總輸入功率為 Pin，輻射功率為 Pa ，總損耗功率為 Pd 天線增益 天線增益：天線最大輻射方向的能流密度與無損耗情況下各方 向的平均能流密度之比。 方向性系數(shù)和增益都是功率與功率之比值，因此，工程上常用 dB作為它們的計(jì)量單位，即 lnG10G dB ? lnD10D dB ?和 ? ??f0?? ??主波瓣寬度 波瓣圖 實(shí)用天線的方向圖也稱作 波瓣圖 。 最大輻射方向相對應(yīng)的波瓣稱為 主瓣 ，其余的稱為 旁瓣 。 主瓣兩側(cè)輻射功率密度下降到最大輻射功率密度一半的方向間夾角，稱為 主波瓣寬度 ，用 表示，習(xí)慣上也叫 3dB寬度 。 ?? ?對于微波天線常用 和 來分別表示 E 面和 H面的波瓣寬度。 167。 天線陣 2r 1? 圖 10 － 9 二元天線天線陣軸線 天線 1 天線 2 d 2? 1r ?cosd P 將許多天線（陣元）有規(guī)則地排在一起就構(gòu)成 天線陣 。 陣元為同一類天線，取向相同，陣元天線間距離為 d， 二元天線陣 dr ??1 dr ??212 rr ?2 1 2 1, c o sr r d? ? ? ?? ? ? ??jemII ?? 12??? ?? c o skd)1(121 ?jmeEEEE ????它們與場點(diǎn)距離分別為 r1 和 r2 。 在遠(yuǎn)場條件下 ， 幅度系數(shù)中令 相位系數(shù)中 令兩天線上電流大小和相位關(guān)系為 天線 2的輻射波到達(dá) P點(diǎn)時(shí)，較天線 1的輻射波超前相位 于是，合成電場的復(fù)振幅為 N 元天線陣 均勻直線天線陣 ：天線陣各陣元有相同的取向和等距離排成一條直線，電流大小相等，相位則以均勻的比例遞增或遞減。 NEEEE ???? ?21 ]1[ )1)21 ??? ?????? Njjj eeeE ?設(shè) N 元均勻直線式天線陣陣元之間距離為 d，相位差為 。 令 ，則合成電場復(fù)振幅為 ??? ?? c o skd?1211si n121 si n2NjNjjNeE E E ee? ?????????2s in2s in0 ??NEE ?利用等比級數(shù)公式，可得 中心陣元與陣元 1之間的相位差 故用中心陣元表示的合成電場為 陣因子 當(dāng)相鄰陣元在遠(yuǎn)區(qū)的電場復(fù)振幅相位差 時(shí) 0c o s ??? ??? kd0002s i n2s i n2s i n2s i nlim??????????????????? ??????ddNddNNNN????????????????002c o s212c o s2????可見， 時(shí)，陣因子達(dá)到它的最大值 N。 0??2s in2s in1??NNkdm?? ?c o s陣因子可用羅畢達(dá)法則可求得 所以，直線天線陣的 歸一化陣因子 為 根據(jù) ，可知陣因子達(dá)到最大時(shí)的方向由下式?jīng)Q定 ??? ?? c o skd),3,2,1(2)12( ???? nnm ??對于振子電流相位相同的線性直線天線陣，有 ，所以最大輻射方向?yàn)? ，故 0??0c os ?m?即與軸線垂直的方向上，天線陣輻射最大，故稱為 側(cè)射式天線陣 。 ★ 相控陣天線 kdm?? ?c o s可知：改變饋電電流之間相位差 ，就可改變天線陣的最大輻射方向 。若連續(xù)改變 ，就可以實(shí)現(xiàn)天線波束的空間掃描，這就是相控陣天線的工作原理。 ?m??根據(jù)表達(dá)式 2c os2c os?????? ???? kd)(4c o s4c o s2c o s2s i ns i n212s i n2s i n1 ????????????NNc o s ( c o s )2( , ) c o s c o ss in 4 4()F? ???? ? ????在 xy平面里 ，其方向性函數(shù)為 2?? ?( , ) c o s c o s44()xyF ??? ? ???2c o s ( s i n )( , ) c o s c o sc o s 4 4()F? ? ??? ? ????例 假設(shè)由半波天線組成的二元天線陣陣元之間距離 ，陣元電流之間相位差 ，兩陣元在 x 軸上平行于 z 軸放置。試求該天線陣的方向性系數(shù)。 2?? ?4??d解：這種情況下 歸一化陣因子變成 天線陣的方向性函數(shù)為 ??? ?? 2/在 xz平面里 ，其方向性函數(shù)為 圖 10 － 1 0 二元半波天線陣的方向圖 )2/,4/( ??? ??d ( a ) 陣因子 （ b ） xy 平面 （ c ） xz 平面里 = ╳ ╳ =
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