天线与微波应用技术

1、第一部分第一部分 微波应用技术微波应用技术 第二部分第二部分 天线应用技术天线应用技术第一部分第一部分 微波应用技术微波应用技术 我们把频率在我们把频率在300MHz-300GHz之间，波长在之间，波长在1m到到1mm之间，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称之间，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称为微波。微波技术在工业、农业、科学研究、医学、生物为微波。微波技术在工业、农业、科学研究、医学、生物学，交通运输、通信以及军事等方面都有广泛的应用。微学，交通运输、通信以及军事等方面都有广泛的应用。微波的主要特点是：似光性、穿透性和非电离性。波的主要特点是：似光性、穿透性和非电离性。 似光

2、性指它与频率较低的无线电波相比，更能像光线一似光性指它与频率较低的无线电波相比，更能像光线一样地传播和集中；样地传播和集中； 穿透性指它与红外线相比，照射介质时更易深入物质内穿透性指它与红外线相比，照射介质时更易深入物质内部；部； 非电离性指它的量子能量还不够大，与物质相互作用时非电离性指它的量子能量还不够大，与物质相互作用时虽能改变其运动状态，但还不足以改变物质分子的内部结虽能改变其运动状态，但还不足以改变物质分子的内部结构或分子间的键。微波的应用主要是利用它的这些特点。构或分子间的键。微波的应用主要是利用它的这些特点。 l利用微波可以测量包括温度、湿度、厚度、速度、长度利用微波可以测量包括

3、温度、湿度、厚度、速度、长度等各种非电量，其特点是测量设备不需要与被测量的对等各种非电量，其特点是测量设备不需要与被测量的对象接触象接触(非接触式测量非接触式测量)，特别适宜在生产流水线上连续，特别适宜在生产流水线上连续监测并进行实时自动控制。监测并进行实时自动控制。l在我们的生活中微波最常用微波应用如微波炉，大家用在我们的生活中微波最常用微波应用如微波炉，大家用的手机也是通过微波传输信息的。汽车、轮船上导航设的手机也是通过微波传输信息的。汽车、轮船上导航设备也是通过微波与卫星进行通信获取导航信息的。卫星备也是通过微波与卫星进行通信获取导航信息的。卫星电视广播电视的信号也是通过微波进行传播的。

4、电视广播电视的信号也是通过微波进行传播的。l在军事上微波也得到了广泛的应用，例如：雷达系统，在军事上微波也得到了广泛的应用，例如：雷达系统，电子战设备，军事通信，测高仪等设备都是通过微波来电子战设备，军事通信，测高仪等设备都是通过微波来实现其功能的。实现其功能的。 宽带接收机微波系统宽带接收机微波系统限幅器滤波器低噪声放大器斜率校正器功分器灵敏度控制组件低噪声放大器滤波器耦合器DLVA限幅放大器IFM接收机DRFM模块 由上图所示在所有的微波系统中，都是由一个个微由上图所示在所有的微波系统中，都是由一个个微波器件组成的。根据外加电源的情况我们可以把常用波器件组成的。根据外加电源的情况我们可以把

5、常用的微波器件分为无源微波器件和有源微波器件。的微波器件分为无源微波器件和有源微波器件。 常用的无源微波器件主要有：微波功分器、微波定常用的无源微波器件主要有：微波功分器、微波定向耦合器、微波滤波器，微波双工器，微波环形器，向耦合器、微波滤波器，微波双工器，微波环形器，微波隔离器等。微波隔离器等。 常用的有源微波器件主要有：微波放大器，微波倍常用的有源微波器件主要有：微波放大器，微波倍频器、微波分频器、微波混频器，微波振荡器、微波频器、微波分频器、微波混频器，微波振荡器、微波开关，微波移相器，微波限幅器，微波数控衰减器等开关，微波移相器，微波限幅器，微波数控衰减器等等微波器件。等微波器件。 目

6、前随着技术发展和设备的要求，集多种功能与一目前随着技术发展和设备的要求，集多种功能与一体的微波组件已广泛应用于各个系统中，完成某些特体的微波组件已广泛应用于各个系统中，完成某些特殊的功能和要求。例如：开关滤波器组、倍频放大组殊的功能和要求。例如：开关滤波器组、倍频放大组件、件、T/R组件等组件等 。p 无源微波元器件介绍无源微波元器件介绍 微波功分器是用来将微波信号进行分路的常用微微波功分器是用来将微波信号进行分路的常用微波元器件，它根据分配的输入输出的路数来命名，波元器件，它根据分配的输入输出的路数来命名，例如：例如：1分分2功分器、功分器、1分分4功分器、功分器、1分分8功分器等，功分器等

7、，其被广泛的应用于微波系统中，该器件的主要技术其被广泛的应用于微波系统中，该器件的主要技术指标如下：指标如下： 频段：器件的所工作的频率范围频段：器件的所工作的频率范围 驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大小驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大小特性，衡量一个器件端口的匹配程度特性，衡量一个器件端口的匹配程度 插损：信号通过该器件后的功率比值（损耗）插损：信号通过该器件后的功率比值（损耗） 隔离度：衡量一个器件不同输出端口之间相互影隔离度：衡量一个器件不同输出端口之间相互影响的程度响的程度 定向耦合器主要是将微波信号按一定的比例进行定向耦合器主要是将微波信号按一定的比例进行功率分配的器

8、件，其常见的形式有波导、带状线、功率分配的器件，其常见的形式有波导、带状线、微带线等，在微波系统中也被经常使用，其主要指微带线等，在微波系统中也被经常使用，其主要指标描述如下：标描述如下： 频段：器件的工作频段要求频段：器件的工作频段要求 驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大小特性，反应端口的匹配程度小特性，反应端口的匹配程度 插损：信号通过该器件后的在传输端的功率损插损：信号通过该器件后的在传输端的功率损耗耗 耦合度：耦合度：耦合端与传输端功率分配比例耦合端与传输端功率分配比例 方向性：耦合端与隔离端的功率比值方向性：耦合端与隔离端的功率比值 微波

9、滤波器主要完成对微波信号在频率上的选择功微波滤波器主要完成对微波信号在频率上的选择功能，微波滤波器可分为：高通滤波器，低通滤波器，能，微波滤波器可分为：高通滤波器，低通滤波器，带带通滤波器通滤波器，带阻滤波器等，一般微波器实现形式可以为，带阻滤波器等，一般微波器实现形式可以为： LC 滤波器但一般用于低频段、高频宽带的一般采用滤波器但一般用于低频段、高频宽带的一般采用带状线带状线 ，其主要指标（以带通滤波器为例）描述如下：，其主要指标（以带通滤波器为例）描述如下： 中心频率：指滤波器通带的中心频率值；中心频率：指滤波器通带的中心频率值； 通带带宽：滤波器导通的最大与最小频率的差值；通带带宽：滤

10、波器导通的最大与最小频率的差值； 输入输出阻抗：端口的阻抗值，也可以用驻波表示；输入输出阻抗：端口的阻抗值，也可以用驻波表示； 通带衰减：在滤波器工作频段内信号的功率损耗值；通带衰减：在滤波器工作频段内信号的功率损耗值； 带外衰减：在滤波器工作频段外的信号功率损耗值；带外衰减：在滤波器工作频段外的信号功率损耗值； 微波双工器一般使用在微波天线的收发开关微波双工器一般使用在微波天线的收发开关中，主要完成同一天线实现微波信号收、发功中，主要完成同一天线实现微波信号收、发功能；常用的是三端口（能；常用的是三端口（Y型）双工器，其主要型）双工器，其主要指标描述如下：指标描述如下： 频段：双工器的工作频

11、率范围；频段：双工器的工作频率范围； 驻波：双工器各端口的反射信号与正向信号驻波：双工器各端口的反射信号与正向信号的大小特性，反应端口的匹配程度；的大小特性，反应端口的匹配程度； 收发隔离度：收、发通道的信号隔离值收发隔离度：收、发通道的信号隔离值 插损：收发通道的信号功率损耗；插损：收发通道的信号功率损耗； 衰减器：实现对微波信号进行一定的损耗的功能衰减器：实现对微波信号进行一定的损耗的功能； 隔离器：用来降低后级微波器件的反射信号对前隔离器：用来降低后级微波器件的反射信号对前级器件的影响，具有单向导通的特性；级器件的影响，具有单向导通的特性； 匹配负载：用来吸收微波通道的入射功率，不产匹配

12、负载：用来吸收微波通道的入射功率，不产生发射信号；生发射信号； 斜率校正器：用来实现宽带微波信号在不同频率斜率校正器：用来实现宽带微波信号在不同频率点的衰减，保证宽带系统对幅频特性的要求；点的衰减，保证宽带系统对幅频特性的要求； 检波器：用来将射频信号变换为视频信号的器件检波器：用来将射频信号变换为视频信号的器件； p 有源微波元器件介绍有源微波元器件介绍 微波放大器主要用来实现将微波信号的功率放大的功能，以微波放大器主要用来实现将微波信号的功率放大的功能，以适应微波系统后端处理的要求，常见的有一般放大器、低噪声放适应微波系统后端处理的要求，常见的有一般放大器、低噪声放大器、功率放大器、限幅放

13、大器等，其主要技术指标描述如下：大器、功率放大器、限幅放大器等，其主要技术指标描述如下： 中心频率：适应频段的中心频率值；中心频率：适应频段的中心频率值； 带宽：带宽： 器件工作的最大、最小频率值之差；器件工作的最大、最小频率值之差； 驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大小特性；驻波：器件的端口的反射信号与正向信号的大小特性； 增益：信号放大的倍数，通常用增益：信号放大的倍数，通常用dB来表示；来表示； 噪声系数：输入端与输出端信噪比的比值，一般越小越理想；噪声系数：输入端与输出端信噪比的比值，一般越小越理想； 三阶交调：由放大器的非线性产生的干扰信号，是衡量线性度三阶交调：由放大器的非线

14、性产生的干扰信号，是衡量线性度的主要指标；的主要指标； 1dB压缩点功率：通常用来表示功放的最大输出功率，该值近压缩点功率：通常用来表示功放的最大输出功率，该值近似描述为功放线性区的最大值；似描述为功放线性区的最大值； 微波混频器是微波变频电路系统的重要组成部分，主要微波混频器是微波变频电路系统的重要组成部分，主要完成微波信号频率的上（发射）、下（接收）变频的作用完成微波信号频率的上（发射）、下（接收）变频的作用，其主要指标描述如下：，其主要指标描述如下： RFLO频率范围：信号和本振的频率值上下限；频率范围：信号和本振的频率值上下限； IF频率范围：输出混频后信号的频率范围；频率范围：输出混

15、频后信号的频率范围； 变频损耗：输出信号与输入信号的功率之比；变频损耗：输出信号与输入信号的功率之比； LO功率：输入本振功率大小；功率：输入本振功率大小； RFLO隔离度：输入信号端与本振端信号的相互串扰值；隔离度：输入信号端与本振端信号的相互串扰值； LOIF隔离度：本振信号端与输出端的信号的相互串扰值；隔离度：本振信号端与输出端的信号的相互串扰值； 噪声系数：输入端与输出端信噪比的比值，一般越小越好噪声系数：输入端与输出端信噪比的比值，一般越小越好； 微波压控振荡器是用通过输入不同的调制电压产微波压控振荡器是用通过输入不同的调制电压产生不同的微波频率的连续波信号的器件，其广泛的生不同的微

16、波频率的连续波信号的器件，其广泛的用于各种频率源中，其主要指标描述如下：用于各种频率源中，其主要指标描述如下： 振荡频率范围：输出信号频率的最大与最小值；振荡频率范围：输出信号频率的最大与最小值； 输出功率：输出信号功率的大小；输出功率：输出信号功率的大小； 相位噪声：某一偏移频率处的相位噪声定义为在相位噪声：某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比带宽内的信号功率与信号的总功率比值。一般会用值。一般会用1kHz、100kHz处的处的dBc/Hz表示。表示。 压控灵敏度：指输出的信号频率的变化与电压变压控灵敏度：指输出的信号频率的变化与电压变化之间

17、比值；化之间比值； 微波开关用来进行微波信号通断的控制、或不同通微波开关用来进行微波信号通断的控制、或不同通络之间的切换，一般根据输入输出的通道来命名，常络之间的切换，一般根据输入输出的通道来命名，常用的有单刀单开关、单刀双开关、单刀用的有单刀单开关、单刀双开关、单刀3开关等等，开关等等，其主要指标描述如下：其主要指标描述如下： 频率范围：开关工作的频率最大最小值；频率范围：开关工作的频率最大最小值； 驻波：器件的各端口的反射信号与正向信号的大小驻波：器件的各端口的反射信号与正向信号的大小特性；特性； 隔离度：开关不导通时或相邻开关通道之间信号功隔离度：开关不导通时或相邻开关通道之间信号功率的

18、衰减值；率的衰减值； 开关时间：通断切换时间；开关时间：通断切换时间； 承受功率：最大输入信号的功率大小；承受功率：最大输入信号的功率大小； 微波数控衰减器用数字码来控制通过该器件的信微波数控衰减器用数字码来控制通过该器件的信号功率的衰减量，达到微波系统设计中的对信号大小号功率的衰减量，达到微波系统设计中的对信号大小的调制的功能。其主要指标描述如下：的调制的功能。其主要指标描述如下： 频率范围：该器件适用的最大、最小频率值频率范围：该器件适用的最大、最小频率值 衰减位数：控制衰减器的数字码位数；衰减位数：控制衰减器的数字码位数； 动态范围：最大衰减值；动态范围：最大衰减值； 步进：可变换的最小

19、衰减量；步进：可变换的最小衰减量； 平坦度：在频带内的不同频率点的衰减值的差值；平坦度：在频带内的不同频率点的衰减值的差值； 插损：无衰减时该数控衰减器的信号功率损耗；插损：无衰减时该数控衰减器的信号功率损耗；l微波倍频器：将输入的微波信号频率乘微波倍频器：将输入的微波信号频率乘以整数倍后输出的器件；以整数倍后输出的器件；l微波分频器：将输入的微波信号频率除微波分频器：将输入的微波信号频率除以整数倍后输出的器件；以整数倍后输出的器件；l限幅器：将输入信号的功率限制在一定限幅器：将输入信号的功率限制在一定输出功率范围之内的器件；输出功率范围之内的器件；l移相器：在电压或数字控制下，将输入移相器：

20、在电压或数字控制下，将输入信号的相位作相应改变的器件信号的相位作相应改变的器件 微波组件是随着微波技术的发展和设微波组件是随着微波技术的发展和设备的需求而产生的将上述一些有源、无备的需求而产生的将上述一些有源、无源器件通过微波电路在一个器件或一块源器件通过微波电路在一个器件或一块电路板上实现所需功能的器件。电路板上实现所需功能的器件。 其组成形式繁多，以相控阵雷达中广其组成形式繁多，以相控阵雷达中广泛采用的泛采用的T/R组件举例：它是一种连接在组件举例：它是一种连接在相控阵天线单元的微波件，由双工器、相控阵天线单元的微波件，由双工器、放大器、移相器等功能。放大器、移相器等功能。 微波器件件及模

21、块的设计主要根据各种微波器件件及模块的设计主要根据各种微波的传输特性、导体材料的特性、介质基微波的传输特性、导体材料的特性、介质基片的高频特性、微带线导体材料特性、高频片的高频特性、微带线导体材料特性、高频电路特性等参数，通过各种微波公式进行计电路特性等参数，通过各种微波公式进行计算和仿真，而最终取得满足指标要求的各种算和仿真，而最终取得满足指标要求的各种微波电路和结构特性，最终通过加工来实现微波电路和结构特性，最终通过加工来实现。随着技术的进步，多种微波设计开发软件。随着技术的进步，多种微波设计开发软件已经被开发和广泛使用，大大减少了微波器已经被开发和广泛使用，大大减少了微波器件设计效率。主

22、要应用软件介绍如下：件设计效率。主要应用软件介绍如下： Ansoft Designer是是Ansoft公司推出的仿真软件，它公司推出的仿真软件，它采用了最新的视窗技术，是第一个将高频电路系统采用了最新的视窗技术，是第一个将高频电路系统,版图和版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具，这电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具，这种集成不是简单和界面集成种集成不是简单和界面集成,其关键是其关键是Ansoft Designer独独有的有的按需求解按需求解的技术的技术,它使你能够根据需要选择求解器它使你能够根据需要选择求解器,从而实现对设计过程的完全控制。从而实现对设计过程的完全控

23、制。 Ansoft Designer实现实现了了“所见即所得所见即所得”的自动化版图功能，版图与原理图自动的自动化版图功能，版图与原理图自动同步，大大提高了版图设计效率。同时同步，大大提高了版图设计效率。同时,Ansoft还能方便地还能方便地与其他设计软件集成到一起，并可以和测试仪器连接，完与其他设计软件集成到一起，并可以和测试仪器连接，完成各种设计任务，主要应用于：射频和微波电路的设计，成各种设计任务，主要应用于：射频和微波电路的设计，通信系统的设计，电路板和模块设计，部件设计。通信系统的设计，电路板和模块设计，部件设计。 现在最现在最新的版本是新的版本是Ansoft Designer v7

24、.0 ADS电子设计自动化（全称为电子设计自动化（全称为 Advanced Design System，是美国安捷伦（，是美国安捷伦（Agilent）公司所生产拥有）公司所生产拥有的电子设计自动化软件。的电子设计自动化软件。ADS功能十分强大，包含时功能十分强大，包含时域电路仿真域电路仿真 (SPICE-like Simulation)、频域电路仿真、频域电路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁、三维电磁仿真仿真 (EM Simulation)、通信系统仿真、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号

25、处和数字信号处理仿真设计（理仿真设计（DSP）；支持射频和系统设计工程师开）；支持射频和系统设计工程师开发所有类型的发所有类型的 RF设计，从简单到复杂，从离散的射设计，从简单到复杂，从离散的射频频/微波模块到用于通信和航天微波模块到用于通信和航天/国防的集成国防的集成MMIC，是，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和射频电路和通信系统仿真软件。通信系统仿真软件。 Microwave Office 是由美国是由美国AWR （Applied Wave Research）公司开发，用于射频、微波电）公司开发，用于射频、微波电路设计及仿真的专业软件。

26、他可以进行微波电路路设计及仿真的专业软件。他可以进行微波电路的线性、非线性仿真及电磁仿真，对电路进行分的线性、非线性仿真及电磁仿真，对电路进行分析、优化；还可以将原理图转换为布线图，最后析、优化；还可以将原理图转换为布线图，最后生成印制线路板图。生成印制线路板图。Microwave Office 软件有很软件有很直观的用户界面，是进行微波电路的理论研究和直观的用户界面，是进行微波电路的理论研究和工程应用的强有力工具，在通信、电子、航天等工程应用的强有力工具，在通信、电子、航天等领域的各大研究所和公司有广泛的应用。领域的各大研究所和公司有广泛的应用。 举例：宽带接收机设计举例：宽带接收机设计限幅

27、器滤波器低噪声放大器斜率校正器功分器灵敏度控制组件低噪声放大器滤波器耦合器DLVA限幅放大器IFM接收机DRFM模块第二部分第二部分 天线应用技术天线应用技术 天线（天线（antenna)是一种变换器，它把传输线上传是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系视、雷达、导航、电子

28、对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。因此天线在线既可用作发射天线，也可用作接收天线。因此天线在无线电设备中的功能主要有两种：第一个是能量转换功无线电设备中的功能主要有两种：第一个是能量转换功能，第二个是定向辐射（或接收）功能。能，第二个是定向辐射（或接收）功能。 按天线辐射方式进行

29、，适当考虑天线结按天线辐射方式进行，适当考虑天线结构，按频段和应用等因素。我们将天线分为构，按频段和应用等因素。我们将天线分为四种基本类型：线元天线、行波天线、阵列四种基本类型：线元天线、行波天线、阵列天线和孔径天线。天线和孔径天线。 常见天线主要有偶极天线、单极天线、常见天线主要有偶极天线、单极天线、螺旋天线、平面螺旋天线、八木天线、对数螺旋天线、平面螺旋天线、八木天线、对数周期天线、透镜天线、喇叭天线、反射面天周期天线、透镜天线、喇叭天线、反射面天线、缝隙天线、微带天线、阵列天线等。线、缝隙天线、微带天线、阵列天线等。 天线的主要技术指标有天线方向图、天线的主要技术指标有天线方向图、增益、

30、主瓣宽度、副瓣电平、天线带宽增益、主瓣宽度、副瓣电平、天线带宽、噪声温度、阻抗和驻波等。、噪声温度、阻抗和驻波等。 天线辐射的电场强度在空间各点的分布天线辐射的电场强度在空间各点的分布是不一样的，为了描述天线这种辐射强度的是不一样的，为了描述天线这种辐射强度的分布情况，我们可以用矢量来表示。把天线分布情况，我们可以用矢量来表示。把天线放置于坐标原点，并使其轴向与放置于坐标原点，并使其轴向与z轴方向重合轴方向重合，所有的矢量从原点出发，其长度代表电场，所有的矢量从原点出发，其长度代表电场强度。用连线连接各矢量端点，所围成的包强度。用连线连接各矢量端点，所围成的包络，就是天线的方向图。显然，方向图

31、是三络，就是天线的方向图。显然，方向图是三维的，但通常取其水平和垂直两个切面，故维的，但通常取其水平和垂直两个切面，故一般有水平方向图和垂直方向图。一般有水平方向图和垂直方向图。三维方向图二维方向图 不同的应用场合，方向图有很多类型，但最常用的一不同的应用场合，方向图有很多类型，但最常用的一般有四种：全向波束、笔形波束、扇形波束和赋形波束。般有四种：全向波束、笔形波束、扇形波束和赋形波束。 全向波束：其方向图水平是一个圆，垂直按要求有一全向波束：其方向图水平是一个圆，垂直按要求有一定的波束宽度；应用：移动通信、电视和广播等。定的波束宽度；应用：移动通信、电视和广播等。 笔形波束：其方向图主要包

32、含在一个很小的立体空间笔形波束：其方向图主要包含在一个很小的立体空间内，主要应用于高增益天线要求场合；应用：跟踪雷达、内，主要应用于高增益天线要求场合；应用：跟踪雷达、远程微波通信、天文射电系统等。远程微波通信、天文射电系统等。 扇形波束：其方向图主要指一个面较宽其另一个正交扇形波束：其方向图主要指一个面较宽其另一个正交面交窄，其方向图截面像一把扇子。应用：搜索、监视、面交窄，其方向图截面像一把扇子。应用：搜索、监视、测高雷达等。测高雷达等。 赋形波束：其方向图按需求赋予一定的形状。典型的赋形波束：其方向图按需求赋予一定的形状。典型的应用就是应用于地对空和空对地雷达的余割平方天线图。应用就是应

33、用于地对空和空对地雷达的余割平方天线图。 天线方向图反映了天线集中辐射能量的情况。天线方向图反映了天线集中辐射能量的情况。通常，方向图有许多叶瓣，最大辐射方向的叶瓣叫通常，方向图有许多叶瓣，最大辐射方向的叶瓣叫主瓣，其它叶瓣叫旁瓣主瓣，其它叶瓣叫旁瓣(或付瓣或付瓣)。 主瓣宽度定义为当信号功率下降到最大辐射方主瓣宽度定义为当信号功率下降到最大辐射方向功率值的一半即向功率值的一半即-3dB)(即场强下降为最大值的即场强下降为最大值的0.707倍倍) 处，两点之间的夹角宽度。主瓣区为天线处，两点之间的夹角宽度。主瓣区为天线的主要使用区，是天线的主要指标。的主要使用区，是天线的主要指标。 副瓣电平定

34、义为：副瓣电平副瓣电平定义为：副瓣电平=10lg（副瓣最大（副瓣最大功率功率/主瓣最大功率）主瓣最大功率） ；副瓣电平值越小越好。副；副瓣电平值越小越好。副瓣电平也是天线的重要指标之一。瓣电平也是天线的重要指标之一。 在相同输入功率条件下，天线在最强方向上某在相同输入功率条件下，天线在最强方向上某一点所产生的电场强度的一点所产生的电场强度的E平方平方 (或功率或功率P)与无耗与无耗理想点源天线在该点产生的电场强度理想点源天线在该点产生的电场强度E的平方的平方 (或或功率功率 )之比，定义为该天线的增益之比，定义为该天线的增益G。简单的说天。简单的说天线增益就是通过天线后信号在天线最强的方向上被

35、线增益就是通过天线后信号在天线最强的方向上被放大的倍数。其一般用放大的倍数。其一般用dB来表示。例如一个标准来表示。例如一个标准喇叭天线的增益在喇叭天线的增益在20dB左右，也就是说在通过天左右，也就是说在通过天线后信号有效辐射功率（或接收信号功率）将提高线后信号有效辐射功率（或接收信号功率）将提高100倍。倍。 天线带宽：指天线方向性图在偏离中天线带宽：指天线方向性图在偏离中心频率时，电性能会下降，当频率下降到心频率时，电性能会下降，当频率下降到容许值的频率范围。简单的说就是天线在容许值的频率范围。简单的说就是天线在满足电性能指标要求的工作频率范围。满足电性能指标要求的工作频率范围。 不同系

36、统对带宽要求不同，广播、通不同系统对带宽要求不同，广播、通信、窄带雷达等天线对带宽要求较窄；但信、窄带雷达等天线对带宽要求较窄；但电子对抗侦察和干扰等天线对带宽要求就电子对抗侦察和干扰等天线对带宽要求就很宽。很宽。 除了天线增益外，天线的噪声温度对整个接收系统除了天线增益外，天线的噪声温度对整个接收系统的性能也有重要的影响，因为它将使系统的信噪比下降的性能也有重要的影响，因为它将使系统的信噪比下降。因此，为了全面地衡量天线的综合性能，通常采用天。因此，为了全面地衡量天线的综合性能，通常采用天线的品质因素来表示天线的性能。天线的品质因素定义线的品质因素来表示天线的性能。天线的品质因素定义为为 Q

37、=Ga/Ta 其中，其中，Ga为天线的增益，为天线的增益，Ta为天线的噪为天线的噪声温度。天线的噪声来源可分为外部和内部。由反射面声温度。天线的噪声来源可分为外部和内部。由反射面和馈源本身的损耗引起的噪声为内部噪声；由天线所处和馈源本身的损耗引起的噪声为内部噪声；由天线所处的环境中存在的噪声的影响，其中包括空间大气吸收、的环境中存在的噪声的影响，其中包括空间大气吸收、宇宙噪声和地面热辐射等，为外部噪声。地面热辐射噪宇宙噪声和地面热辐射等，为外部噪声。地面热辐射噪声往往通过碰地的天线主瓣和旁瓣进入天线的，故天线声往往通过碰地的天线主瓣和旁瓣进入天线的，故天线主瓣和旁瓣小的天线其噪声温度也越小。对

38、于主瓣和旁瓣小的天线其噪声温度也越小。对于C波段天波段天线，一般取线，一般取1020K左右。左右。 天线阻抗是指从天线输入端口天线阻抗是指从天线输入端口(作为接作为接收天线时，为输出端口收天线时，为输出端口)看向天线的输入看向天线的输入阻抗，它是天线输入电压与电流之比。阻抗，它是天线输入电压与电流之比。在微波频段，很少用天线阻抗概念，而在微波频段，很少用天线阻抗概念，而用反射系数或驻波比来表示天线与馈线用反射系数或驻波比来表示天线与馈线的阻抗匹配状况。一般驻波比的设计是的阻抗匹配状况。一般驻波比的设计是根据不同的设计要求来决定的，当然该根据不同的设计要求来决定的，当然该指标越小越好。指标越小越好。 天线极化是描述天线辐射电天线极化是描述天线辐射电磁波场矢量空间指向的参数，磁波场矢量空间指向的参数，一般以电场矢量方向作为天线一般以电场矢量方向作为天线极化方向。极化方向。 电场矢量在空间取向固定不电场矢量在空间