天线技术课件西电第二版第10章

天线技术课件西电第二版第10章Contents目录天线技术概述天线辐射原理天线的基本类型天线的馈电方式天线的阵列天线的测量与调试天线技术概述01天线是用来发射和接收无线电波的设备，能够实现信号的传输和接收。天线通过将电流转化为电磁波，将信号传输到空间中，或者从空间中接收信号。天线的基本功能是实现电磁波的发射和接收，是无线通信系统中的重要组成部分。天线的基本概念方向图增益阻抗带宽天线的主要参数01020304描述天线辐射场的空间分布特性，包括主瓣、副瓣和后瓣等。描述天线在特定方向上的辐射强度，与理想点源相比的倍数。描述天线输入端的电压与电流之比，需要与传输线的特性阻抗匹配。描述天线能够传输的频率范围，通常用相对带宽表示。发射天线和接收天线。按工作性质分类定向天线和全向天线。按方向性分类线天线和面天线。按结构分类长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等。按工作频率分类天线的分类天线辐射原理02电磁波的辐射是由电荷或电流的振动产生的，这些电荷或电流在空间中产生变化的电场和磁场，从而形成电磁波。电磁波的辐射过程电磁波在空间中传播时，会在周围空间中产生电场和磁场，这些电场和磁场会随着电磁波的传播而扩散，形成辐射场。辐射场天线的辐射机制是将传输线上的导行波转换为空间中的电磁波，从而实现信号的传输和能量的辐射。辐射机制电磁波的辐射远场与近场的区别远场是指电磁波的波长与天线尺寸相当或远大于天线尺寸的空间区域，而近场是指电磁波的波长与天线尺寸相近或小于天线尺寸的空间区域。辐射场类型天线的辐射场可以根据不同的分类方式分为多种类型，如远场、近场、前向场、后向场等。辐射场分析天线的辐射场分析是通过计算和测量天线的辐射参量，如方向图、增益、极化等，来评估天线性能的过程。天线的辐射场天线的辐射电阻是指天线在单位时间内向空间辐射的总能量与通过天线输入的功率之比。辐射电阻的定义计算公式影响因素天线的辐射电阻可以通过计算天线的电导和电感的乘积得到，即Rr=G*L。其中，G为电导，L为电感。天线的辐射电阻与天线的形状、尺寸、材料等因素有关，同时也会受到周围环境的影响。030201天线的辐射电阻天线的基本类型03由两根长度为四分之一波长的导体构成，通常作为接收天线使用。总结词半波偶极天线是最简单的天线类型之一，由两根长度相等的导体棒构成，每根导体棒的长度为四分之一波长。这种天线通常作为接收天线使用，因为它能够有效地接收信号并将其转换为电流。详细描述半波偶极天线总结词长而细的导体鞭，一端连接至信号源，另一端接地。详细描述鞭状天线是一种长而细的导体鞭，通常一端连接至信号源，另一端接地。这种天线的设计使得它能够有效地接收和传输信号，尤其适用于长距离通信和广播。鞭状天线由一圈或更多圈的导体构成，通常用于接收和发射圆极化波。总结词螺旋天线是一种由一圈或更多圈的导体构成的复杂天线。这种天线的特点是其螺旋形状，这使得它能够接收和发射圆极化波。在某些应用中，例如卫星通信和移动通信中，圆极化波是必不可少的，因此螺旋天线在这些领域中得到了广泛应用。详细描述螺旋天线天线的馈电方式040102直接馈电直接馈电方式简单明了，信号直接从馈线传输到天线，能量转换效率较高。这种馈电方式常用于短波通信、电视广播等领域。直接馈电是指天线与馈线直接连接，没有其他中间转换装置。传输线馈电传输线馈电是指通过特制的传输线将信号传输到天线。传输线馈电可以提供较长的传输距离和较好的信号质量，适用于长距离通信系统。常见的传输线有同轴线、平行双线等。电磁耦合馈电是指通过磁场或电场的耦合作用将信号传输到天线。电磁耦合馈电具有较高的灵活性和适应性，可以用于各种不同的天线结构和应用场景。常见的电磁耦合器有电容耦合器和电感耦合器等。电磁耦合馈电天线的阵列05

天线阵的辐射场辐射场定义天线阵的辐射场是指在天线阵周围空间中，由天线阵产生的电磁场分布。辐射场特性天线阵的辐射场具有方向性、极化方式和场强分布等特性，这些特性与天线阵的排列方式、天线单元类型和激励幅度等因素有关。辐射场分析方法分析天线阵的辐射场通常采用电磁场理论，如麦克斯韦方程组、波动方程等，通过求解这些方程可以得到天线阵的辐射场分布。均匀直线阵是指天线单元等间距排列在一条直线上的天线阵列。定义均匀直线阵的辐射场在垂直于阵列方向上呈对称分布，主瓣宽度与天线单元间距成反比，而副瓣电平与天线单元间距成正比。辐射场分布通过调整天线单元的相位，可以改变波束指向，实现波束扫描。波束指向均匀直线阵均匀平面阵是指天线单元等间距排列在一个平面上的天线阵列。定义均匀平面阵的辐射场在垂直于阵列平面上呈对称分布，主瓣宽度与天线单元间距成反比，而副瓣电平与天线单元间距成正比。辐射场分布通过调整天线单元的幅度和相位，可以形成多个波束，实现波束扫描和多目标跟踪。波束形成均匀平面阵天线的测量与调试06评估天线性能，确保天线满足设计要求和实际应用需求。测量目的包括天线参数如方向图、增益、效率、阻抗等。测量内容包括远场测量、近场测量和统计方法等。测量方法天线测量的一般概念获取天线辐射特性的空间分布，包括主瓣宽度、副瓣电平、前后比等。测量目的采用微波暗室或现场测试方法，利用接收天线和测量设备进行数据采集和处理。测量方法设置天线和接收系统、调整天线角度、采集数据、处理数据并绘制方向图。测量步骤天线