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1、实用天线应用基本知识(版权:上海美多:张宇飞);版本号:&一、辐射原理与天线的场辐射的基本原理:辐射是电磁场中有辐射源产生的一种扰动。辐射是由时变电流源产生的,或由做加速运动的电荷所激发。在无耗媒质中,波动的总功率是恒量与传播距离无关。如果电荷做往复加速(即振荡),将产生周期性的扰动并持续辐射。天线上的电流分布决定了辐射场的所有特性设计天线就是要迫使天线导体上的自由电荷按照预定的幅度和相位振荡起来。天线上的电流分布纯驻波的正弦分布行波分布驻波分布天线上无反射波既有前行波,又有反射波近区场:场点离辐射点的距离r入(波长)时的场称为远区场。远区场是辐射场。基本辐射振子:电基本振子(电流元、电偶极子

2、)产生交变磁场;磁基本振子(磁流元、磁偶极子)产生交变电场;基本射频振子点在空间产生的电磁波波型是球面横电磁波(TEM波)。惠更斯-菲涅耳波的叠加与干涉原理波在传播过程中,波阵面上每一点都可以被看作是新的子波源,在其后的任一时刻,由这些子波源产生的球面波的包络就可以决定新的波阵面。子波振幅按相位叠加。平面波波阵面上的子波源产生的波阵面的包络仍是平面(波),球面波波阵面的上的子波源产生的波阵面的包络仍是球面(波);波的绕射现象也是根据此原理。等效原理与惠更斯元的辐射面元(惠更斯元、二次辐射源);整个口径面产生的辐射场有所有惠更斯元的辐射之和得到。每一个面元的次级辐射可用等效电流元与等效磁流元来代

3、替;口径面产生的辐射场就是由所有等效电流元(等效电基本振子)与等效磁流元(等效磁基本振子)所共同产生的电流元产生磁场,磁流元产生电场。弗利斯传输公式(分贝形式)P(dBm)=P(dBm)+G(dB)+G(dB)-20logR(km)-20logf(MHz)-32.44rttr1010要想把弗利斯传输公式给出的资用功率(接收天线的最大接收功率)转化为实际接收功率,必须满足最佳接收条件。否则就要计及由极化失配、阻抗失配和主波束未对准而带来的插入损耗。求解天线问题实质上是求解满足特定边界条件的麦克斯韦方程的解。天线的增益是有限的,增益的大小取决于辐射模式的类型,全向的天线具有峰值增益0到2dBi;方

4、向性的天线的增益可以达到6dBi。增益大小影响天线的作用距离。二、天线的作用、本质及特性、输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。天线的本质是一个空间中的(带有放大器)的能量转换器。对发射天线而言,取决于其“辐射电阻”的大小,辐射电阻越大,其辐射本领越强。对接收天线而言,取决于其“感应电阻”的大小,感应电阻越大,其接收到的信号越强。天线的任务是将发射机输出的高频电流能量(导波)转换成电磁波辐射出去,或将空间电波信号转换成高频电流能量送给接收机,要求其双向转换效率越高

5、越好。信号经发射机调制成高频电磁能量,以导波形式经馈线送至发射天线。发射天线将该能量转换成向空间辐射的某种极化的电磁波,电波按指定方向经过一定方式传播后达到接收端,一部分规定极化的电波能量经接收天线转变成导波形式的高频电磁能量,经馈线送至接收机。天线主要完成导行波(或高频电流)与空间电磁波能量之间的转换-能量转换器。天线的五大特性:方向特性:-一方向图(BW05、FSLL)、方向系数D、增益G。0。5阻抗特性:-输入阻抗Zin、辐射阻抗Zrm、效率n。频率特性:带宽、上限频率、下限频率。极化特性:极化、极化隔离度。扫描特性:(主要对现代天线)八大电参数:用于描述天线能量转换和定向辐射或接收能力

6、的电参数主要有八个,输入阻抗、辐射电阻、效率、辐射方向图、方向性系数、增益、频带宽度、极化系数。接收天线与发射天线(互易定理)接收天线与发射天线的作用理论上是一个可逆的过程,同一副天线用作发射和用作接收的特性(方向特性、阻抗特性等)是相同的。这种同一天线收发参数相同的性质被称为天线的收发互易性。但是,接收天线特性参数的定义却根本不同于发射天线。发射天线的电参数是以辐射场的大小为衡量目标;而接收天线是以对来波的接收作用的大小为衡量目标。天线的常规分类按使用范畴分:(通信、雷达、广播、电视、导航、电子对抗等)按天线特性分:(若按方向特性分,则有(定向、全向、强方向性、弱方向性)天线等);(若按极化

7、特性分,则有线极化(水平、垂直)、椭园极化、园极化、复合极化等)(若按频带特性分,则有窄带、宽带、非频变(40:1)、超宽带(100:1)天线等);(若按馈电方式分,则有(对称、非对称)天线);(若按天线上电流分布形态分,则有行波天线、驻波天线、组合天线);按使用波段分:(超长波、长波、中波、短波、超短波、微波)天线等;按结构特点分:由导线及金属棒组成的线天线;由金属面及介质面构成的面天线。按天线外形分:(V形、菱形、环形、螺旋、喇叭、反射面、微带、缝隙)其中:缝隙天线是无突出部的平面天线,微带天线是低剖面的平面型天线。现代天线有:(单脉冲、相控阵、微带、自适应、有源、智能、数字波束)天线等。

8、窄带天线属于谐振天线,其尺寸接近于工作波长的整数倍或半整数倍。其电特性对波长敏感宽带天线代:三2:1行波天线(非谐振天线)驻波天线(谐振天线)天线上电流按行波分布天线上电流按驻波分布输入阻抗近似不变,频带较宽,属宽带天线属窄带天线,输入阻抗具有明显的谐振特性天线效率或增益较低天线效率或增益较咼线天线口径天线(包括面天线)用在无线电频谱的高端,尤其是微波段这类天线所栽的电流是分布在金属面上的金属面的口径尺寸远大于工作波长由一个弱方向性天线(馈源)+面状结构的聚焦系统两部分组成。馈源的作用是将馈线送来的高频电磁能量转换为向空间辐射的电磁波能量。聚焦系统的作用是形成强方向性波束。增益与工作频率成正比

9、,输入阻抗近似为实数周围环境对天线性能的影响天线周围的物体,特别是金属物体,对天线性能有很大影响。在天线激发的电磁场的作用下,地面及其周围物体上将产生电流与电荷,该电流与电荷会像初级源一样会向周围空间辐射能量,称二次辐射。二次辐射场对原天线辐射场的影响有两方面:方向图、天线阻抗(辐射特性)。三、天线的基本(电)参数天线的电参数都和工作频率有关,任何天线的工作频率都有一定的范围。1、天线方向性参数发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。方向函数:是对天线进行理论分析计算的核心。方向系数D:用数字描述天线方向性强弱的参数。表示最大辐

10、射强度与全空间均匀辐射时的平均辐射强度之比。天线的方向图(辐射方向图)工程应用角度的关键辐射方向图表示给定距离下天线的辐射随角度的变化,辐射的强弱由离天线给定距离r处的功率密度S来评价。天线的辐射方向图实际应是三维空间的立体图。如果把天线在各方向辐射出的强度用从原点出发的矢量长短来表示,则连接全部矢量端点所形成的包络就是天线的方向图。它显示出天线的在不同方向辐射的相对大小,这种方向图称为立体方向图。矢径的方向代表辐射的方向,矢径的长短代表辐射出的强度。方向图包含有许多波瓣,其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣。其它依次称为第一副瓣,第二副瓣o例如,垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈”形的立

11、体方向图(图1.3.1a)。立体方向图虽然立体感强,但绘制困难,图1.3.1b与图1.3.1c给出了它的两个主平面方向图,平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1b可以看出,在振子的轴线方向上辐射为零,最大辐射方向在水平面上;而从图1.3.1c可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大。KlUJi立怖方向帼h方向鬧M13,1c水爭面方向樹注意:天线的方向图有场强方向图、功率方向图之分。一般常用场强方向图。天线的方向图还有三维的立体方向图、二维的平面方向图之分,依据主截面的不同,平面方向图又有E面方向图、H面方向图之分。平面方向图还有直角坐标系、极坐标系之分。坐标系的刻度又有线性

12、与对数化之分。天线方向性增强:可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向。平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用-反射面把功率反射到单侧方向,提高了增益。抛物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益。不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源。平面反射板扃形区覆盖(垂直阵列带平面反射板)全向阵(垂直阵列不带平面反射板)天线阵及其方向性天线阵若干天线单元按一定方式排列而成的天线系统。其目的是为了加强天线的定向辐射能力。排列方式有直线阵、平面阵、立体阵。天线阵的

13、辐射场是各个单元天线辐射场的矢量和。只要调整好各单元天线的辐射场之间的相位差,就可得到所需要的更强的方向性。2、天线的增益:(单位,dBi)天线的增益系数:增益系数是综合衡量天线能量转换效率和方向特性的参数,它是方向系数与天线效率的乘积。增益天线的增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。通常是以天线在最大辐射方向的增益作为这一天线的增益。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。可以这样来理解增益的物理含义为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号。如果用理想的

14、无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为G=13dB=20的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需100/20=5W。换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。G=101gEVE。2;(同一电场强度)G=101gPino/Pin(同一输入功率)ino/indBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源。如果以半波对称振子作比较对象,则增益的单位是dBd。3、天线的波瓣参数波瓣宽度(波束宽度、主瓣宽度)波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度

15、量天线各个方向收发信号能力的一个指标,通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系)。方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4a,在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角)。波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。还有一种波瓣宽度,即10dB波瓣宽度,顾名思义它是方向图中辐射强度降低10dB(功率密度降至十分之一)的两个点间的夹角,见图1.3.4b。3阴点卜-3dBj-1PdR*理翹盂囈向)(jtxlSS向)图1乩4零功率点波瓣宽度半功率点波

16、瓣宽度前后比前后比表明了天线对后瓣抑制的好坏。方向图中,前后瓣最大值之比称为前后比,记为F/B。前后比越大,天线的后向辐射(或接收)越小。对天线的前后比F/B有要求时,其典型值为(18-30)dB,特殊情况下则要求达(35-40)dB。5、天线的极化天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定:电场的方向就是天线极化方向。即电磁波的振动方向。所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向,它描述了天线辐射时电场矢量的特征,瞬时电场矢量随时间的轨迹图决定波动的极化特性。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。一般使

17、用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况:垂直极化是最常用的;水平极化也是要被用到的。还有椭圆极化、双极化与圆极化等。圆极化波根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。天线的极化是指该天线在给定方向上远区辐射电场的空间取向,特指为该天线在最大辐射方向上远区辐射电场的空间取向。天线的极化随着偏离最大辐射方向而改变,天线不同辐射方向可以有不同的极化。所谓辐射电磁场的极化即在空间某一固定位置上电场矢量端点随时间运动的轨迹。轨迹图的形状有直线、椭园、园形之分。预定极化与非预定极化天线除辐射预定极化的波以外,还辐射非预定极化的波。把前者称为主极化,后者称为交叉极化。线极化天线的交叉极化

18、方向与主极化方向垂直;圆极化天线的交叉极化则是与主极化旋向相反的圆极化分量。极化损失(极化失配)天线极化与来波极化一致称为极化匹配,不一致称为极化失配。只有在极化匹配时接收机才能获得最大接收功率。垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收,水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收,而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波,或者,用线极化天线接收任一圆极化波,等等情况下,也必然发生极化损失,只能接收到来波的一半能量。极

19、化失配意味着功率损失,一般用极化失配因子表示(0-1)。天线不能接收与其正交的的极化分量。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波,或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量,这种情况下极化损失为最大,称极化完全隔离。椭园极化波的轴比AR椭园极化波的长轴与短轴之比。圆极化波的性质及其应用圆极化波是一等幅旋转场,它可分解为两正交等幅、相位相差900的线极化波;辐射左旋圆极化波的天线,只能接收左旋圆极化波,对右旋圆极化波也有同样结论。当圆极化波入射到一个平面上或球面上时,其反射波旋向相反,即左旋波变右旋波,右旋波变

20、左旋波;4)应用场合:通信的一方或双方处于方向、位置不定的状态(如剧烈摇摆或旋转的运载体、飞行体);空间通信,当信号穿过电离层传播后,因法拉第旋转效应产生极化畸变;3)为了干扰或侦察敌方的通信或雷达目标;4)为了用一副天线接收任意取向的线极化波;5)为了克服杂乱反射所产生的重影信号等;为了提高通信的可靠性和接收质量,均需圆极化波天线技术。极化隔离理想的极化完全隔离是没有的。馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现。例如下图所示的双极化天线中,设输入垂直极化天线的功率为10W,结果在水平极化天线的输出端测得的输出功率为10mW。在这种情况下的扱化隔鹿为X=10

21、Lg(10,000mW/10mW)=30水平极化,10mVV日尸I6、天线的输入阻抗Zin与(自)辐射阻抗Z(对单天线而言)天线与传输线的连接处称为天线的输入端。天线输入端呈现的阻抗叫做天线的输入阻抗天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗输入阻抗具有电阻分量Rin和电抗分量Xin,即Zin=Rin+jXin。有功功率分量以损耗和辐射两种方式耗散掉,而无功功率分量则住存在近区场中。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,因此,必须使电抗分量尽可能为零,也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上,即使是设计、调试得很好的天线,其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。输入阻

22、抗与天线的结构、尺寸工作波长(频率)、周围环境以及有关,严格的说,纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。对于任一天线,人们总可通过天线阻抗调试,在要求的工作频率范围内,使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近50欧,从而使得天线的输入阻抗为Zin=Rin=50欧,这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣

23、一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。日常应用中,用的较多的是电压驻波比和回波损耗。电压驻波比:VSWR它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在数字通信系统中,一般要求驻波比小于1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。两叭J发射功率+J反射功率_J发射功率-J反射功率回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。辐射阻抗ZRM自辐

24、射阻抗对单天线而言互辐射阻抗对天线阵而言7、天线的频带宽度(工作频率范围)无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作的。天线电参数保持在规定的技术要求范围之内的工作频率范围称为天线的频带宽度。可分为“方向图带宽”、“增益系数带宽”、“阻抗带宽”、“极化带宽”。天线的频带宽度有两种不同的定义:一种是指:在驻波比SWRW1.5条件下,天线的工作频带宽度;一种是指:天线增益下降3分贝范围内的频带宽度。具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR不超过1.5时,天线的工作频率范围。一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上,天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以

25、接受的。8、天线的功率容量天线发射所能承受的最大射频功率,单位:瓦W。9、天线的效率(n)输入到天线的射频功率,由于天线系统中的热损耗、介质损耗、感应损耗(悬挂天线的设备及大地的感应损耗)而消耗一部分,因此不能全部变为电磁波辐射出去。天线效率表示天线是否有效的转换能量,是天线重要参数之一,发射天线的效率n是指真正辐射出去的功率Pr与输入到天线的总功率Pin(辐射功率Pr与天线损耗功率Ps的和)之比,即:n=Pr/Pin=Pr/(Pr+Ps)上式还可以用天线输入端的辐射电阻Rro和损耗电阻Rs表示。即:n=IXRro/(IXRro+IXRS)=Rro/(Rro+RS)可见,要提高天线辐射效率,应

26、设法提高辐射电阻,尽可能降低损耗电阻。从上面算式中很明显的看出,天线效率总是小于1。输入天线的射频功率Pin未必等于发射设备的额定输出功率P0,由于射频电流是以导行电磁波的形式通过馈线传输到天线端上口去的,输入天线的功率与发射设备的额定输出功率(也称资用功率,即馈线上导行波的入射功率)之间的关系为:Pin=(1-|2)P0。其中:为反射系数。10、副瓣电平天线副瓣的最大值相对天线主瓣最大值的比,称为副瓣电平,一般用分贝来表示,其定义为:101g(副瓣最大值功率/主瓣最大值功率)如:副瓣最大值与主瓣最大值相应功率之比为0.01,则副瓣电平为-20dB。11、天线的有效长度与有效接收面积由于实际天

27、线上各点的辐射电流的不均匀性,为了计算方便而等效的物理长度。有效接收面积EA是衡量接收天线接收无线电波能力的重要指标。接收天线在最佳状态下所接收到的功率可以看成是被具有面积为“有效接收面积ae”的口面所截获的垂直入射波功E率密度的总和。AE=(4R/入2)G。E12、天线的等效噪声温度TA进入天线的噪声主要来银河系的宇宙噪声和来自大地、大气的热噪声。不同口径的天线、不同频段、不同仰角和不同环境,天线的噪声都不相同。如在C波段,宇宙噪声很小,主要是大地和大气的热噪声。在Ku波段,这些噪声也随着频率而增加。同一仰角时,天线尺寸越大波束越窄,因此天线的等效噪声温度TA(K)越小,但是随着仰角加大,这

28、种差别变小。而同一接收天线尺寸时,天线仰角e越大,天线的等效噪声温度TA(K)越低,反之越小,TA越高。这是因为仰角越小,信号穿过大气层厚度越大,从而气象噪声、大气噪声越强。天线接收的噪声功率的大小可以用天线等效噪声温度TA来表示。TA表示接收天线向共轭匹配负载输送的噪声功率大小的参数,它并不是天线本身的物理温度。接收天线输出端的信噪比正比于(天线的增益与天线等效噪声温度TA的比值:g/ta)。接收系统的噪声设计(略)13、轴向交叉极化隔离不同极化的接收隔离,单位:分贝,dB四、螺旋天线与微带天线(一)、螺旋天线螺旋天线是一种载有行波电流的天线,具有宽频带和典型的圆极化特性,输入阻抗近似为纯电

29、阻。主要用于米波、分米波段。主要特点有:沿轴线方向有最大辐射;辐射场是圆极化波;天线导线上的电流按行波分布;每圈螺旋线上的电流分布绕Z轴以3频率不断旋转。输入阻抗近似为纯电阻;具有宽频带特性;其辐射特性基本上决定于螺旋的直径D与波长入之比。螺旋天线的两种典型的工作模式:法向模式和轴向模式法向模螺旋天线(NMHA):也称为螺旋鞭天线。其辐射场的最大方向垂直于螺旋天线轴。螺旋单圈的直径D必须远小于一个波长的长度,D入,最好做到LA。属电小天线。轴向模螺旋天线:其辐射场几乎是标准的园极化波。有左旋与右旋两种情况,取决于螺旋线的绕向。要求螺旋的周长C约等于一个波长。单一主波束。可以近似认为天线上的电流

30、是从馈点向外传输的行波,电场伴随着行波电流一起作旋转运动,在天线的末端便产生了圆极化波。螺旋天线的三种辐射状态:1)边射型(D/入0.18)-最大辐射方向在垂直于天线轴的法向上,称法向模螺旋天线。其立体方向图为一水平放置的空心园圈体。2)端射型(D/入=0.250.46)最大辐射方向在天线轴向上,称轴向模螺旋天线。其立体方向图为垂直放置的实心橄榄体。3)圆锥型(D/入0.46)-最大辐射方向与天线轴向之间有一夹角。其立体方向图为一头朝下的空心圆锥体。基本物理参量:/D:螺旋的直径/C:螺旋的周长/S:螺距/a:螺距角/L:一圈的周长/N:圈数/H:高度(轴向长度)/d:导线的直径应用要点:按右

31、手螺旋方式绕制的螺旋天线,在轴向只能辐射或接收右旋园极化波。对按左手螺旋方式绕制的螺旋天线有同样的道理。用螺旋天线作抛物面天线的初级馈源,如果抛物面天线接收右旋园极化波,则反射后右旋变左旋,因此螺旋天线必须是左旋的。反之亦然。由于螺旋天线当螺旋的周长C在(3/4-4/3)入的范围内均能保持端射型方向图,轴向辐射接近圆形极化,因而螺旋天线的绝对带宽可达1.78。螺旋天线的增益G与圈数N、螺距S有关,即与天线轴向长度(高度h)有关;但当N15以后,随着高度h的增加,增益G增加不明显,所以实际使用时圈数N般不超过15圈。为了大幅度提高增益G,可采用螺旋天线阵。馈电方式顶馈、底馈。工程设计估算公式(略

32、)(二)、微带天线是由一块厚度远小于波长的介质板(介质基片)和覆盖在它的两面上的金属贴片构成其中完全覆盖介质板的一片金属贴片称为接地板。另一面金属贴片可做出一定的几何形状利用微带线或同轴探针对该形状金属贴片馈电。按结构特征分为两大类:微带贴片天线和微带缝隙天线。或分为谐振型(驻波型)和非谐振型(行波型)。工作频段:(100MHz-50GHz);电性能多样化:不同设计的微带元,其最大辐射方向可以从边射到端射范围内调整,易于得到各种极化。行波型微带天线的损耗大、效率低;单个微带天线功率容量小。分析方法:传输线法、腔模理论、格林函数法、矩量法、积分方程法等最大辐射方向在平面的法线方向,能得到单方向的宽瓣方向图。特性:天线类型(普通)微带天线空腔衬底印制天线剖面薄厚制作容易困难极化线、或园极化线、或园极化双频工作可能不可能形状任意形状任意形状杂散辐射存在不存在带宽1%-5%较窄10%增益低较咼特点损耗大、效率低、功率容量小、增益低、方向图宽微带天线的馈电侧馈在侧面通过微带线

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