卫星锅、格栅天线的原理.doc

卫星锅、格栅天线的原理 2010-02相信大家对 栅格天线、卫星锅 的高增益效果非常感兴趣，于是，网友们的“山寨锅”就纷纷粉墨登场了。相信大家也看到了，有些网友使用的锅是名副其实的炒菜用的铁锅，当然其还是能够达到一定的效果，但就是搞笑。栅格天线、卫星锅 这类天线所用的原理和八木天线、双菱天线、长城天线、平板天线、螺旋天线及全向天线等有很大的不同！后者主要是对电磁波的相位、极化方式等方面的研究，是真正意义上的天线研究；而前者讲的是聚焦。抛物面天线由两部分组成： 1 抛物面 ； 2 馈源（放置在焦点F）主要的原理说明：栅格天线、卫星锅 这类天线严格来说应该称为抛物面天线 ，利用的是抛物面反射平行线后可聚焦于一个固定的点。也就是聚集电磁波的能量于一个点，然后在这个焦点处放置馈源，那么馈源就可以获得强烈的信号。1、抛物面天线用于接收信号时，就是将远处射过来的电磁波汇集于 焦点F 处，在焦点F处的馈源可以收到强烈的信号。2、抛物面天线用于发射信号时，就是将从馈源里激发出来的电磁波按照平行线的方向反射出去，即起到定向作用。 我们知道全向天线是将电磁波射向任意方向，但是抛物面有很好的定向功能。总的来说就是：通过抛物面，平行线可以聚焦于一个焦点；反过来，焦点处发射出的线可被平行反射出去一、反射原理：数学原理：首先认识抛物线，定义：平面内到一定点（F）和一条定直线（l）的距离相等的点的轨迹叫抛物线。抛物线在直角坐标系统中的表达式： ， 注：（全焦距）是任意正值，自己确定。 才是我们要用到的值，表示坐标原点到焦点的长度，自己确定。根据抛物线函数在直角坐标系中一一描点，然后用平滑的曲线连接起来就形成了抛物线啦，看下面的图片抛物线的特性：所有平行于X轴的直线经过抛物线的反射后都必定过于一个固定的点，这个就是焦点F然后绕着X轴旋转一周后就形成了一个锅，这个锅就是卫星天线用的锅啦；再对这个锅按照一定的形状进行切割，就可以做出像栅格天线的那个样子啦。问题：1 如果信号的发射源和接收天线的直线距离不远的话，电磁波的传播路径就很难和X轴平行，而是存在一定的角度，因此，实际的焦点位置 和 理论焦点 的位置不同，实际的应该稍稍要长一点，即实际的焦点向外放一点2 焦点处是否会产生波的干涉现象呢？我也不清楚本图说明：蓝色线：抛物线曲线，我取P=2 ，故，也可表达为： ，焦点到原点的长度 红色线：电磁波的传播路径，发射和接收都一样，即方向可逆1、本曲线不是圆的一部分，而是抛物线，严格按函数来绘制的。千万别认为是圆弧呀！2、本例焦点到原点的长度为1 ，因为我取P=2, 故P/2=1；你也可以取其他的值，如P=9，则P/2=4.5 ，此时焦点F到原点的长度为4.5， 即焦点F( 4.5，0 ) 记住抛物线的函数形式：3、原点，是X轴与Y轴的交点，即为两条绿色直线的相交点，表示O( 0，0 )4、绕X轴旋转一圈后就形成了一个锅了（本图用软件：几何画板4.0 制作）二、馈源其实馈源部分才是真正的天线部分，据说大多数都是采用半波振子天线。下面是我从网上找到的资料至于半波振子天线的具体参数我的了解有限，大家还得查看相关资料咯1、左右振子全长为波长的一半，对于2.4GHz ,本图片数据有误。表示一个波长的长度，单位m 2 馈源成品后的样子 3