【正文】
()對(duì)于全波對(duì)稱振子,=2歸一化方向性函數(shù)為1/2= ()在這里,我們需要繪制的是方向性函數(shù),通過討論可知對(duì)稱振子的方向性函數(shù)為: ()我們構(gòu)建輸入函數(shù)F,輸入?yún)?shù)為L,kl為與輸入?yún)?shù)相關(guān)的系數(shù),kl為2L。通常把對(duì)稱振子的幾何長度與工作波長的之比2l/稱為電長度。把kl=2l/=/2帶入()上式就得到半波對(duì)稱振子的輻射場: ()常見的長度為2l的對(duì)稱振子稱為全波對(duì)稱振子。自由空間中輻射功率為的天線在全方向4立體角內(nèi)輻射強(qiáng)度的平均值稱為平均輻射強(qiáng)度,即: ()方向性系數(shù)可以定義通過輻射強(qiáng)度,功率流密度和電場強(qiáng)度來定義()天線的方向性系數(shù)就等于最大輻射強(qiáng)度與平均輻射強(qiáng)度之比;也等于相同距離,相同輻射功率條件下天線最大輻射方向的功率流密度與無方向性理想點(diǎn)源的功率流密度之比。輻射電阻對(duì)于給定的觀察點(diǎn)P(r,)可以將方向性函數(shù)表示為,由此可得平均波印亭矢量為,對(duì)上式積分可得輻射功率為: ()選定參照電流后,就可以確定天線的輻射電阻: ()從上式可以看出輻射電阻式反應(yīng)天線輻射電磁波能力的一個(gè)參數(shù)。 功率流密度和輻射強(qiáng)度分別是最大輻射方向功率流密度和輻射強(qiáng)度一半,這兩個(gè)方向稱為半功率輻射方向,而它們之間的夾角則稱為主瓣寬度,又稱為半功率波瓣寬度。、平面和立體天線天線方向性圖主瓣兩側(cè)兩個(gè)零輻射方向之間的夾角稱為主瓣張角,又稱為零功率波瓣寬度,習(xí)慣上用2θ0表示。由n個(gè)單元天線構(gòu)成的天線陣就稱為n元天線陣。組成天線陣的獨(dú)立單元,排列的方式有直線陣,平面陣。天線陣是將若干個(gè)天線按一定的規(guī)律排列組成的天線系統(tǒng)。由于振子長度大于一個(gè)波長時(shí),天線振子臂上的電流不完全同相,反向電流對(duì)輻射產(chǎn)生抵消作用,因而方向圖出現(xiàn)多瓣形狀。 (b)所示。半波對(duì)稱振子性能優(yōu)良,應(yīng)用最為廣泛。兩臂長度相等的振子叫做對(duì)稱振子。論文還對(duì)任意輸入方向性函數(shù)的繪制方法也進(jìn)行了嘗試,并取得了一定的成果。本文首先根據(jù)天線的基本理論,分析了電流元、對(duì)稱振子天線、直線陣列天線以及垂直接地天線的方向圖函數(shù)F(,)隨各參變量變化的規(guī)律以及相關(guān)天線赤道面、子午面的二維圖形的特點(diǎn),討論了各個(gè)天線的最大輻射方向、主瓣寬度、方向性系數(shù)、輻射電阻等參量隨方向角變化的二維、三維圖形的特點(diǎn),然后借助MATLAB的繪圖功能,編制了能繪制各種天線二維、三維方向性圖的軟件。然而立體圖很難畫,目前教學(xué)和工程實(shí)際中都是先繪制出兩個(gè)特殊平面——赤道面和子午面的方向性圖,然后想象出立體圖。目前,繪制天線方向性圖的一般方法是根據(jù)描述天線輻射場特性的方向性函數(shù),計(jì)算各空間角對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,然后繪制出方向性圖。方向性函數(shù)是表征輻射場在不同方向輻射特性的重要關(guān)系式,如果對(duì)它的分析和認(rèn)識(shí)如果僅僅停留在方向性函數(shù)以及公式中各參數(shù)的討論上,將很難理解天線輻射場的空間分布以及定向天線集中輻射的概念。該軟件可用于實(shí)際教學(xué),在工程實(shí)際中也有參考應(yīng)用價(jià)值。描述天線陣特性的參數(shù)很多,且計(jì)算復(fù)雜,尤其是描述天線陣方向特性的方向性圖為立體圖,繪制非常困難。隨著3G技術(shù)的開發(fā)與日趨成熟,無線公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大,天線陣的應(yīng)用日趨廣泛。關(guān)鍵詞:天線陣,方向性,方向性圖,MATLAB語言 Abstract : Mobile munications antenna array is an important part of the sy