地面对天线特性的影响课件

第六章地面对天线特性的影响第六章地面对天线特性的影响1第一节镜像原理地面将影响天线的特性：方向性图，辐射阻抗，输入阻抗，天线效率原因：二次电流和二次场的出现近似分析方法：镜像原理第一节镜像原理地面将影响天线的特性：方向性图，辐射阻抗，2镜像原理：求位于理想导电平面附近的天线所产生的场时，用天线的镜像来代替理想导电平面对它的影响。镜像天线距理想导电平面的垂直距离等于天线到该导电平面的距离。实质：用集中的镜像电流代替分布的感应面电流。H=实际振子HH=实际振子镜像振子镜像原理：求位于理想导电平面附近的天线所产生的场时，用天线的3镜像电流的确定：HH=垂直振子镜像电流：大小相等方向相同II’HH=水平振子镜像电流：大小相等方向相反II’H1H1=倾斜振子镜像电流：先分解后合成II’H2H2镜像电流的确定：HH=垂直振子镜像电流：大小相等方向4例：求移动通信中的车载天线的方向性系数定义：单极天线——只有一个臂的对称振子 单极接地天线——单极天线垂直架设在地面或金属体表 面，其下端面与激励源的一个端子相连，而激励 源的另一端与地面或金属体相连。l=~~l

例：求移动通信中的车载天线的方向性系数定义：单极天线——只有5利用对称振子的方向性函数，得用仰角表示：=0o=180o=90o特点：最大辐射方向在水平面内(l<0.7)赤道面内无方向性利用对称振子的方向性函数，得用仰角表示：=0o=180o6第二节理想导电平面对对称振子的影响水平架设的对称振子，其赤道面内的辐射场和方向性HH=II’r1r2第二节理想导电平面对对称振子的影响水平架设的对称振子，其7单个对称振子在赤道面内的辐射场：r1,r2>>H单个对称振子在赤道面内的辐射场：r1,r2>>H8称为水平架设振子的地面因子。结论：水平架设对称振子的方向性与架设高度H有关。称为水平架设振子的地面因子。结论：水平架设对称振子的方向性与9=0o90oH=0.25=0o90oH=0.6=0o90oH=0.5=0o90oH=水平架设在理想导电平面上的水平振子在水平方向无辐射最大辐射方向上的场强是自由空间中的2倍=0o90oH=0.25=0o90oH=0.6=010垂直架设的对称振子，其子午面内的辐射场和方向性HH=II’r1r2垂直架设的对称振子，其子午面内的辐射场和方向性HH=11称为垂直架设振子的地面因子。结论：垂直架设对称振子的方向性与架设高度H有关。称为垂直架设振子的地面因子。结论：垂直架设对称振子的方向性与12单个对称振子在子午面内的辐射场：r1,r2>>H单个对称振子在子午面内的辐射场：r1,r2>>H13垂直架设在理想导电平面上的振子在轴向无辐射最大辐射方向上的场强是自由空间中的2倍H==0o=180o=90ol/=0.25垂直架设在理想导电平面上的振子在轴向无辐射H==0o14第三节非理想导电平面对对称振子的影响架设在实际地面上的对称振子的辐射场和方向性图HHr1r2EdEr

由于实际地面存在损耗，因此，不能再用镜像原理来分析。求解总场只能用直射波的场叠加反射波的场。第三节非理想导电平面对对称振子的影响架设在实际地面上的对15直射波的场：反射波的场：其中，对于理想导电平面，振子水平架设时， 振子垂直架设时，直射波的场：反射波的场：其中，对于理想导电平面，振子水平架设16

=0o为零辐射方向，不再为零辐射方向，而为最小辐射方向；方向性图变宽；最大辐射方向上的场强减小；最大辐射方向与水平面成max角，max与波长，地面点特性参数有关，与、成反比。=0o90oH=0.5l=0.25=510-8S/m=0o为零辐射方向，不再为零辐射方向，而为最小辐射方向17第六章地面对天线特性的影响第六章地面对天线特性的影响18第一节镜像原理地面将影响天线的特性：方向性图，辐射阻抗，输入阻抗，天线效率原因：二次电流和二次场的出现近似分析方法：镜像原理第一节镜像原理地面将影响天线的特性：方向性图，辐射阻抗，19镜像原理：求位于理想导电平面附近的天线所产生的场时，用天线的镜像来代替理想导电平面对它的影响。镜像天线距理想导电平面的垂直距离等于天线到该导电平面的距离。实质：用集中的镜像电流代替分布的感应面电流。H=实际振子HH=实际振子镜像振子镜像原理：求位于理想导电平面附近的天线所产生的场时，用天线的20镜像电流的确定：HH=垂直振子镜像电流：大小相等方向相同II’HH=水平振子镜像电流：大小相等方向相反II’H1H1=倾斜振子镜像电流：先分解后合成II’H2H2镜像电流的确定：HH=垂直振子镜像电流：大小相等方向21例：求移动通信中的车载天线的方向性系数定义：单极天线——只有一个臂的对称振子 单极接地天线——单极天线垂直架设在地面或金属体表 面，其下端面与激励源的一个端子相连，而激励 源的另一端与地面或金属体相连。l=~~l

例：求移动通信中的车载天线的方向性系数定义：单极天线——只有22利用对称振子的方向性函数，得用仰角表示：=0o=180o=90o特点：最大辐射方向在水平面内(l<0.7)赤道面内无方向性利用对称振子的方向性函数，得用仰角表示：=0o=180o23第二节理想导电平面对对称振子的影响水平架设的对称振子，其赤道面内的辐射场和方向性HH=II’r1r2第二节理想导电平面对对称振子的影响水平架设的对称振子，其24单个对称振子在赤道面内的辐射场：r1,r2>>H单个对称振子在赤道面内的辐射场：r1,r2>>H25称为水平架设振子的地面因子。结论：水平架设对称振子的方向性与架设高度H有关。称为水平架设振子的地面因子。结论：水平架设对称振子的方向性与26=0o90oH=0.25=0o90oH=0.6=0o90oH=0.5=0o90oH=水平架设在理想导电平面上的水平振子在水平方向无辐射最大辐射方向上的场强是自由空间中的2倍=0o90oH=0.25=0o90oH=0.6=027垂直架设的对称振子，其子午面内的辐射场和方向性HH=II’r1r2垂直架设的对称振子，其子午面内的辐射场和方向性HH=28称为垂直架设振子的地面因子。结论：垂直架设对称振子的方向性与架设高度H有关。称为垂直架设振子的地面因子。结论：垂直架设对称振子的方向性与29单个对称振子在子午面内的辐射场：r1,r2>>H单个对称振子在子午面内的辐射场：r1,r2>>H30垂直架设在理想导电平面上的振子在轴向无辐射最大辐射方向上的场强是自由空间中的2倍H==0o=180o=90ol/=0.25垂直架设在理想导电平面上的振子在轴向无辐射H==0o31第三节非理想导电平面对对称振子的影响架设在实际地面上的对称振子的辐射场和方向性图HHr1r2EdEr

由于实际地面存在损耗，因此，不能再用镜像原理来分析。求解总场只能用直射波的场叠加反射波的场。第三节非理想导电平面对对称振子的影响架设在实际地面上的对32直射波的场：反射波的场：其中，对于理想导电平面，振子水平架设时， 振子垂直架设时，直射波的场：反射波的场：其中，对于理想导电平面，振子水平架设33