【正文】 接收天線的有效接收面積的定義為：當天線以最大接收方向對準來波方向進行接收時 ， 并且天線的極化與來波極化相匹配 ， 接收天線送到匹配負載的平均功率 PLmax與來波的功率密度Sav之比 ， 記為 Ae。 而對于超寬頻帶天線 ， 常用絕對帶寬 ， 即fmax/fmin來表示其頻帶寬度 。 當工作頻率變化時 ， 天線的有關電參數(shù)變化的程度在所允許的范圍內(nèi) ， 此時對應的頻率范圍稱為頻帶寬度 (Bandwidth)。 歸算電流不同 ， 輻射阻抗的數(shù)值也不同 。 第 1章 天線基礎知識 事實上 ， 在計算天線的輻射功率時 ， 如果將計算輻射功率的封閉曲面設置在天線的近區(qū)內(nèi) ， 用天線的近區(qū)場進行計算 ， 則所求出的輻射功率 Pr同樣將含有有功功率及無功功率 。 有功功率以損耗和輻射兩種方式耗散掉 ， 而無功功率則駐存在近區(qū)中 。 通常將歸算于輸入電流 Iin的有效長度記為 lein， 把歸算于波腹電流 Im的有效長度記為 lem。為衡量這種損失，特定義極化失配因子 νp，其值在 0~1之間。 就圓極化而言 ， 一般規(guī)定：若手的拇指朝向波的傳播方向 ，四指彎向電場矢量的旋轉方向 ， 這時若電場矢量端點的旋轉方向與傳播方向符合右手螺旋 ， 則為右旋圓極化 ， 若符合左手螺旋 ， 則為左旋圓極化 。 第 1章 天線基礎知識 天線的極化 天線的極化是指該天線在給定方向上遠區(qū)輻射電場的空間取向 。 因為一個增益系數(shù)為 輸入功率為 1W的天線和一個增益系數(shù)為 輸入功率為 5W的天線在最大輻射方向上具有同樣的效果 ， 所以又將 PrD或 PinG定義為天線的有效輻射功率 。 理想無方向性天線本身的增益系數(shù)為 1。 通常 ， 超短波和微波天線的效率很高 ， 接近于 1。 第 1章 天線基礎知識 天線效率 一般來說 ,載有高頻電流的天線導體及其絕緣介質(zhì)都會產(chǎn)生損耗 ， 因此輸入天線的實功率并不能全部地轉換成電磁波能量 。 解 已知電基本振子的歸一化方向函數(shù)為 F(θ,φ)=|sinθ| 將其代入方向系數(shù)的表達式得 2 30041 . 5s i nDdd???? ? ?????第 1章 天線基礎知識 若以分貝表示 ， 則 D==。用公式表示如下： 2m a xm a x20 0r ro r roP P P PESDS E????第 1章 天線基礎知識 式中 Pr、 Pr0分別為實際天線和無方向性天線的輻射功率 。 （ 4） 前后比 :指主瓣最大值與后瓣最大值之比 ， 通常也用分貝表示 。?0 .5?02 ?02 ?0 . 5第 1章 天線基礎知識 (2)半功率點波瓣寬度（ HalfPower Beam Width, HPBW） :指主瓣最大值兩邊場強等于最大值的 （或等于最大功率密度的一半）的兩輻射方向之間的夾角，又叫 3分貝波束寬度。容易得出，它與場強方向圖之間的關系為 Φ(θ,φ)=F2(θ,φ) 電基本振子 E平面功率方向圖也如圖 1― 2― 3所示 。 E面和 H面方向圖就是立體方向圖沿 E面和 H面兩個主平面的剖面圖 。 方向圖也可用直角坐標繪制 ， 橫坐標表示方向角 ， 縱坐標表示輻射幅值 。 在自由空間中 ， 兩個最重要的平面方向圖是 E面和 H面方向圖 。依據(jù)歸一化方向函數(shù)而繪出的為歸一化方向圖。 歸一化方向函數(shù) F(θ,φ)的最大值為 1。 所謂方向性 ， 就是在相同距離的條件下天線輻射場的相對值與空間方向 （ 子午角 θ、 方位角 φ） 的關系 。我們有必要了解天線電參數(shù)，以便正確設計或選擇天線。 事實上 ， 對于一個很小的環(huán)來說 ， 如果環(huán)的周長遠小于λ/4， 則該天線的輻射場方向性與環(huán)的實際形狀無關 ，即環(huán)可以是矩形 、 三角形或其它形狀 。相應的磁矩和環(huán)上電流的關系為 pm=μ0IS 式中 s為環(huán)面積矢量 ， 方向由環(huán)電流 I按右手螺旋定則確定 。 電基本振子的輻射電阻為 228 0 ( )rlR ????第 1章 天線基礎知識 磁基本振子的輻射 磁基本振子 （ Magic Short Dipole） 又稱磁流元 、磁偶極子 。 電偶極子向自由空間輻射的總功率稱為輻射功率 Pr，它等于坡印廷矢量在任一包圍電偶極子的球面上的積分 ， 即 第 1章 天線基礎知識 WlIdlIddsHEdsSPSSavr2223202220)(40si n15]R e [21???????????????????????第 1章 天線基礎知識 因此 ， 輻射功率取決于電偶極子的電長度 ， 若幾何長度不變 ， 頻率越高或波長越短 ， 則輻射功率越大 。 (2)傳播方向上電磁場的分量為零 ， 故稱其為橫電磁波 ， 記為 TEM波 。 1 R e [ ] 02avS E H?? ? ?第 1章 天線基礎知識 2. 遠區(qū)場 kr1即 （ rλ/(2π)） 的區(qū)域稱為遠區(qū) ， 在此區(qū)域內(nèi) 231 1 1( ) ( )k r k r k r?? ?? 因此保留式中的最大項后 ， 電基本振子 的遠區(qū)場表達式為 第 1章 天線基礎知識 由上式可見，遠區(qū)場的性質(zhì)與近區(qū)場的性質(zhì)完全不同，場強只有兩個相位相同的分量（ Eθ,Hφ）。 用這樣的電流元可以構成實際的更復雜的天線 ，因而電基本振子的輻射特性是研究更復雜天線輻射特性的基