【正文】 子之間的區(qū)域 。 其中 K1和 K2分別為工作頻帶高端和低端的 “ 截斷常數(shù) ” ， 由下列經(jīng)驗公式確定： K1= （ 4― 4― 9） K2=++ σ(+)（ 4― 4― 10） 輻射區(qū)的振子數(shù)一般不少于三個 。 為了簡明地分析輻射區(qū)的工作原理 ， 我們不妨只取三個振子作為代表 ， 如圖 4― 4― 3所示 。 當高頻能從天線饋電點輸入以后 ， 電磁能將沿集合線向前傳輸 ， 傳輸區(qū)的那些振子 ， 電長度很小 ， 輸入端呈現(xiàn)較大的容抗 ， 因而它們輸入端的電流很小 ， 它們的主要影響相當于在集合線的對應點并聯(lián)上一個個附加電容 ， 從而改變了集合線的分布參數(shù) ， 使集合線的特性阻抗降低 （ 傳輸線的特性阻抗與分布電容的平方根成反比 ） 。 輻射區(qū)后面的非諧振區(qū)的振子比諧振長度大得多 ，由于它們能夠得到的高頻能量很小 ， 能從集合線終端反射的能量也就非常小 。 因而對數(shù)周期振子陣天線的輸入阻抗就近似地等于考慮到傳輸區(qū)振子影響后的集合線特性阻抗 ，其基本上是電阻性的 ， 電抗成分不大 。 由該圖可以看出對數(shù)周期振子陣天線的輸入阻抗在工作頻帶 （ 200~600MHz） 內(nèi)確實具有較小的電抗成分而且電阻部分變化也不太大 ， 因而便于在帶寬內(nèi)與饋線實現(xiàn)阻抗匹配 。f＝ 2 0 0 M H zG ＝ 8 . 7 5 d BZin＝ 69 － j7120176。180176。60176。330176。270176。210176。 因為當工作頻率變化時 ,天線的輻射區(qū)可以在天線上前后移動而保持相似的特性 ， 其方向圖隨頻率的變化也是較小的 ， 如圖 4― 4― 4所示 。 第 4章 非頻變天線 根據(jù)該圖可以預計，當工作頻率低于頻帶低端頻率（本圖中為 200MHz）時，例如 150MHz，由于天線的最長振子不能滿足該頻率輻射區(qū)對天線長度的要求(150MHz時，要求輻射區(qū)中的最長振子 L1/λ≥1/2，而該天線的 L1=， L1/λ=)，故天線將有著較大的尾瓣，增益比設(shè)計值 10dB要低得多；反之，當工作頻率高于頻帶高端頻率時，如果最短振子長度過長，不能滿足輻射區(qū)的要求，方向圖也會有較大變化。 另外 ， 由該圖還可以看出 ， 對數(shù)周期振子陣天線的 E面方向圖總是較 H面的要窄一些 。 第 4章 非頻變天線 除了對數(shù)周期振子陣天線方向圖具有寬帶特性之外，它的半功率角與幾何參數(shù) τ以及 σ還有一定的關(guān)系，表 4―4―1 和 4―4―2 分別給出了 E面和 H面半功率角與 τ及 σ的關(guān)系。 第 4章 非頻變天線 表 4― 4― 1 第 4章 非頻變天線 表 4―4―2 第 4章 非頻變天線 對數(shù)周期振子陣天線的方向系數(shù)也與幾何參數(shù) τ和 σ有關(guān) 。 該圖說明對應于某一 τ值 ， 間隔因子存在一個最佳值 σopt。 方向圖的波束寬度一般都是幾十度 ， 方向系數(shù)或天線增益也只有 10dB左右 ， 屬于中等增益天線范疇 。 當它的振子面水平架設(shè)時 ， 輻射或接收水平極化波；當它的振子面垂直架設(shè)時 ， 輻射或接收垂直極化波 。 一般要求頻帶低端的最長振子長度 L1滿足： 第 4章 非頻變天線 L1=K1λL （ 4― 4― 12） 高端的最短振子長度 LN滿足： LN=K2λH （ 4― 4― 13） 式中 ,λL和 λH分別為最低及最高工作波長； K1和 K2分別由式 (4― 4― 9)及 (4― 4― 10)確定 。 為了實現(xiàn)交叉饋電 ， 通常由兩根等粗細的金屬管構(gòu)成集合線 ， 讓同軸電纜從其中的一根穿入到饋電點以后 ， 將外導體焊在該金屬管上 ， 將內(nèi)導體引出來焊到另一根金屬管上 ， 振子的兩臂分別交替地焊在集合線的兩根金屬管上 ， 如圖 4― 4― 6所示 。 對數(shù)周期振子陣天線在短波波段也得到了應用。這樣架設(shè)的好處是 ,當頻率改變時能保持天線的電高度（ H/λ）近似不變，從而保持天線的最大輻射方向不變。 若天線相位中心與 O的距離為 d， 則H=dsinΨ。 a r c si n 4 H???第 4章 非頻變天線 圖 4―4―7 水平振子式短波對數(shù)周期天數(shù) 第 4章 非頻變天線 圖 4―4―8 水平振子式對數(shù)周期天線的架設(shè) 相位中心Hd?O第 4章 非頻變天線 圖 4―4―9 為一種垂直振子式短波對數(shù)周期天線(Vertical Dipole Short Wave LPD)，適用于傳播距離在1500km以遠的短波天波，工作于垂直極化。 第 4章 非頻變天線 圖 4―4―9 垂直極化短波對數(shù)周期短波天線 第 4章 非頻變天線 其它形式的對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線是一種頻帶很寬的天線。它們的基本特點是幾何結(jié)構(gòu)具有一定的比例，比例因子為 τ。圖 4―4―10 為梯形片齒結(jié)構(gòu) (LogPeriodic Toothed Trapezoid Planar Antenna)；圖4―4―11 為梯形線齒結(jié)構(gòu) (Log Periodic Toothed Trapezoid Wire Antenna)； 第 4章 非頻變天線 圖 4― 4― 12為三角形線齒結(jié)構(gòu) (Log Periodic ZigZag Wire Antenna)；圖 4― 4― 13為振子型結(jié)構(gòu) ， 其中圖 （ a） 為楔形 ， 圖 （ b） 為共面的對數(shù)周期振子陣天線 。 振子型結(jié)構(gòu)可以認為是由片齒結(jié)構(gòu)演變而來：將圖 4― 4― 10的齒片寬度減小到接近于零 ， 就得到了圖 4― 4― 13所示的振子型結(jié)構(gòu) 。 第 4章 非頻變天線 圖 4―4―10 梯形片齒結(jié)構(gòu)對數(shù)周期天線 ??R1R2第 4章 非頻變天線 圖 4―4―11 梯形線齒結(jié)構(gòu)對數(shù)周期天線 R1R2a第 4章 非頻變天線 圖 4―4―12 三角形線齒結(jié)構(gòu)對數(shù)周期天線 R1R2?第 4章 非頻變天線 圖 4―4―13 振子形結(jié)構(gòu)對數(shù)周期天線 第 4章 非頻變天線 所有對數(shù)周期天線都不是整個結(jié)構(gòu)同時對輻射作出貢獻 ， 因而實際上是犧牲了部分天線增益來換取天線的寬帶特性 。 表 4― 4― 3給出了梯形線齒結(jié)構(gòu)對數(shù)周期天線的一些電特性 ， 可供