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文档简介
第五章 天线 主要内容 天线辐射理论 天线性能指标 天线性能指标 弗里斯传输公式和雷达方程 天线家族 天线家族 天线测量 天线家族 3 天线 端射环形偶极子 短椿形缝隙口径 阵列贴片 介质杆 阵列折合偶极 子 圆锥形 螺旋 八木宇田 帘幕形 子 双线 透镜螺旋喇叭反射镜 八木 宇田 对数周期 W JK sV形长线抛物面 天 线 频率 选择 圆锥螺旋 双锥形行波 菱形夹角 平板 线 罩 选择 表面 菱形夹角 环形 偶极子和缝隙天线 a 小环天线 b 短偶极子天线 c 缝隙天线 a 小环天线 b 短偶极子天线 c 缝隙天线 a 小环天线 b 短偶极子天线 c 缝隙天线 三类基本天线三类基本天线 张 开 的 a 全波长偶极子 b 全波长缝隙 的 同 轴 a 全波长偶极子 b 全波长缝隙 轴 线 天天 线 a 火山烟雾形 b 圆锥形 c 4单极子 张 开 的 双 导 a 双阿尔卑斯喇叭 b 双锥形 c 半波长偶极子 导 体 天天 线 d 紧凑型双阿尔卑斯喇叭 D 25 e 吸凑型双阿尔卑斯喇叭 D 25 f 韦尔弟 D 3 张 开 的 波 导导 天 线线 口 a 矩形 角锥 喇叭 b 圆形 圈锥 喇叭 最佳角锥喇叭最佳角锥喇叭 径 天 线 最佳角锥喇叭最佳角锥喇叭 其其E面内发自波导端面到达喇 叭口面的射程差 面内发自波导端面到达喇 叭口面的射程差 的最大值的最大值 口口 面边缘点与中心点之差面边缘点与中心点之差 不大不大线 面边缘点与中心点之差面边缘点与中心点之差 不大不大 于于 4 H面内的则由于喇叭 边缘处的场趋于零值而可以 面内的则由于喇叭 边缘处的场趋于零值而可以 放宽放宽放宽放宽 平 板 反 射 器器 天 线线 具有个或两个半波偶极子的平板反射器天线和具有个或两个半波偶极子的平板反射器天线和900夹角反射器天线夹角反射器天线具有具有一一个或两个半波偶极子的平板反射器天线和个或两个半波偶极子的平板反射器天线和900夹角反射器天线夹角反射器天线 抛 物 面 和 介介 质 透透 镜 天 线 a 抛物面反射镜 b 介质透镜 抛物 镜 面碟形天线能提供高定向性 正比于其口径 射线理论或光学原理 a 抛物面反射镜 b 介质透镜 射线理论或光学原理 端 射射 天 线线 介质杆天线八木 宇田天线 卫星应用卫星应用 轴向模螺旋天线 贴 片 飞机飞机导弹导弹 片 天 线 飞机飞机 导弹导弹 车辆等应用 车辆等应用 线 贴 片 阵 列 和和 栅 格格 阵 列 天线测量天线测量天线测量天线测量 天线测量 不同应用环境对天线各种指标的需求不同精确测量 不同应用环境对天线各种指标的需求不同 精确测量 关心的天线指标远场情况下增益 方向图 极化 频 带宽度效率等带宽度 效率等 仿真与工程实现的验证 基本实验测试方法 基本实验测试方法 基本概念 设备 测量场地 误差源与不同天线参数的测 试方法试方法 测试辐射设备的典型配置 待测天线间只有直接传 播路径无反射条件播路径 无反射条件 暗室或自由空间 互易性定理 收发互易 发射和接收天线方向图发射和接收天线方向图 一致 功率流一致功率流致 即可按发射模式测量 也可按接收模式测量 待测天线辐射特性测量的典型仪器待测天线辐射特性测量的典型仪器待测天线辐射特性测量的典型仪器待测天线辐射特性测量的典型仪器 自由空间传播的高衰减因子使得反射不明显自由空间传播的高衰减因子使得反射不明显自由空间传播的高衰减因子使得反射不明显自由空间传播的高衰减因子使得反射不明显 测试结果准确性较高 近场测试和远场测试 远场测试优点 按任何距离测量的场波瓣图都是有效的只需要对场强按1 按任何距离测量的场波瓣图都是有效的 只需要对场强按1 r 进行简单的变换 若要得到功率波瓣图只需简单地进行功率 幅度 测量 若要得到功率波瓣图 只需简单地进行功率 幅度 测量 测量结果对于天线相位中心的位置变化不太敏感 因而旋转 待测天线并不会导致明显的测量误差待测天线并不会导致明显的测量误差 待测天线和源天线之间的藕合和多次反射并不重要 远场测试缺点 远场测试缺点 天线之间所必需的距离要求有很大的测量场地 测量距离可 能大得使吸波室无法容纳能大得使吸波室无法容纳 室外测量受环境影响大 需要考虑在辐射近场内的测量简称为近场测量 需要考虑在辐射近场内的测量 简称为近场测量 电抗性近场区之外边界的近场区 电抗性近场区之外边界的典型定义是 界外的远场分量之幅 度大于电抗性近场分量之幅度度大于电抗性近场分量之幅度 远场区的内边界通常都定义成 从源天线按球面波前到达待 远场区的内边界通常都定义成 从源天线按球面波前到达待 测天线之边缘与待测天线之中心的相位差为 8 22 50 相当 于 16的波程差 在可允许波程差较小的某些情况下 有时采用较大的远场距 离 注意 对于小尺度天线 波程差的判据不适用于定义远场条 件 需要对远场测量所需距离的附加判据 如附加判据设近 场分量的总幅度充分地低远场分量等场分量的总幅度充分地低于远场分量等 天线测量的标准坐标系 天线测量的误差源 有限测试空间 与平面波偏离 波程相位差 幅度切削显著影 有限测试空间 与平面波偏离 波程相位差 幅度切削显著影 响主波束 环境干扰幅度相位抖动扰乱旁瓣测量的准确性 环境干扰幅度相位抖动扰乱旁瓣测量的准确性 与
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