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第二章 方向性增强原理与天线阵的方向性 2.1 方向性增强原理与二元阵 1、方向性增强原理 同理,对于N元振子有: 同相位 同方向 两基本振子沿轴向排列 两振子同相馈电 原先馈给单个振子的辐射 功率现均分给两个振子 必须指出,以上是就最大辐射 方向上的情况进行讨论的。那么, 在其它方向上结果又如何呢? 若两振子仍是同相馈电,其合成场就为零。但是, 单振子在 方向上并不是零辐射。 方向性增强原理 n将功率分配到两个或更多的振子上,各 振子产生的场在空间相互干涉,使某些 方向上的辐射增强了,而另外一些方向 上的辐射减弱了甚至为零,实现了辐射 功率在空间的重新分配,这就是方向性 增强原理 二、二元振子阵 称为振子阵方向函数的单元因子 称为振子阵方向函数的阵因子 上式表明振子阵的方向图等于单元天线的方向 图和阵因子图的乘积。这就是方向图乘积定理。 方向图乘积定理 n 方向图乘积定理只适用于取向一致的 相似元组成的天线阵。 n方向图乘积定理对于由任意个相似元 组成的振子阵也是普遍适用的。 n天线阵的阵因子和单元天线无关,它 只取决于各元的馈电及阵的排列. (一)等幅二元阵的阵因子及其图形 1、等幅同相 函数列表法 以表格的形式列出不同方向上的阵因子函数的值,主 要是列出零值与极大值,然后画得阵因子的图形。 等幅同相二元振阵因子方向图 2、等幅反相 函数解析法: 阵因子函数的零值方向必满足下列条件 只能 极大值方向必满足下列条件 对于 的情况, 只能 极大值方向为: 只能 求得零值方向 等幅反相二元振阵因子方向图 结论1 结论2 n 将同相激励与反相激励的二元阵阵因子图相比较,它 们的最大辐射方向和零辐射方向互相交换。因为,现 在两天线元电流反相,在没有波程差或波程差为波长 的整数倍的方向上,场从同相激励情况下的同相相加 变为反相激励情况下的反相相消,而在波程差为半波 长的奇数倍的方向上,场从同相激励情况下的反相相 消变为反相激励情况下的同相相加。 、等幅 相位差 零值方向必满足下列条件: 只能 极值方向必满足下列条件 90度相位差,间距为1/2波长的二元阵阵因子图 +90度相位差,间距为1/4波长的二元阵阵因子图 结论 n当两阵元的电流相位相差90度时,其阵 因子图的极大值方向在相位滞后90度的 天线元的一侧。 n因为在该方向上,电流相位的滞

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