2 移动通信天线之-线天线

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1、移动通信天线系列讲义之一独立非独立独立高斯定理：静电场和静电位的计算：相位差β*z*cosθ的推导：R足够大，在R的球面上观察到来自球心的近似的球面波。源天线和待测天线是互易的。互易后：R足够大，在R的球面上观察点P(r,theta,phi)附近待测天线的口径上观察的来波近似平面波。等r的球面上观察其实P点上的E场只有一个矢量Ew:=a+b+c方向，分解为三个相互正交的分量是便于物理解释和应用需要，比如：EwEr是快速衰减波、Eu可能是主极化、Ev则对应为交叉极化。有时候关心Ew（总场），更多时等r的球面上观察。在远场观候关心Eu&Ev。巧合察点

2、P(r,theta,phi)上，广义的是一般Ethrta和Ephi有三个相互正交的分量：Er、一个正好是主极化、另Ethrta、Ephi。也可以转化一个正好是交叉极化，成P(r,u,v)，但需要保证r,u,v是人为限定结构排列的三者相互正交。这取决于求解结果。相反的例子很多，问题的减化。如X-pol基站天线，于是需要观察Eu&Ev。更多时候简化考察和关注2个主平面：E面和H面（电场&磁场），其结果取决于天线的结构和本质特征，与天线的摆位和旋转无关。但瞎摆位会增加计算和考察的难度，比如E面和H面既不在某一个Phi面上，又不在某一个Theta面上。实际应用关心V面&H面(垂

3、直&水平)，通常从E面和H面中选出，其结果既取决于天线的结构和本质特征。又与天线的摆位和旋转相关。辐射参数分析比例示意半波振子振子总长度L/振子直径D=100比例示意参考dipole01.geoWaterfall:径向theta(0~180)，周向phi(0~260)全波振子振子总长度L/振子直径D=1001.5倍波长振子振子总长度L/振子直径D=1002倍波长振子振子总长度L/振子直径D=1002L/2a=100Z轴参考dipole02.geo2L/2a=1000，振子总长度：0.01、0.25、0.5、0.75、1Lamda参考dipole03.geo2L/2a=1

4、000,振子总长度：1.25Lamda口面电流分布口面电流分布参考dipole05.cur电路参数分析Brown©1952¼波长单极子¼波长单极子有限反射板测试结果仿真建模Z(real)Dipole04-A_D1000.geoDipole04-A_D200.geoDipole04-A_D100.geoDipole04-A_D50.geoDipole04-A_D30.geoDipole04-A_D20.geoDipole04-A_D10.geoDipole04-A_D4.geoDipole04-A_D1000.geoDipole04-A_D200.geoDipole04-

5、A_D100.geoDipole04-A_D50.geoDipole04-A_D30.geoDipole04-A_D20.geoDipole04-A_D10.geoDipole04-A_D4.geoZ(Image)理解：¼波长单极子Z(R+jX)的阻抗特性Dipole04-A_D1000.geoDipole04-A_D200.geoDipole04-A_D100.geoDipole04-A_D50.geoDipole04-A_D30.geoDipole04-A_D20.geoDipole04-A_D10.geoDipole04-A_D4.geo理解理论、仿真、实验的差别

6、有限/无限反射板实际需求-》结构变形对辐射参数/电路参数的影响结构的创意思想原理设计：•应用需求：形状&尺寸（受限设计）、覆盖范围、工作频带。辐射参数：辐射单元主体的高度（主要）、如何确定？底盘尺寸、加载体、辐射单元宽度（次要）•电路参数：以上所有尺寸结构、馈电位置、以及匹配网络。不同频率的辐射特性、电路参数优选的原则部分较佳的阻抗特性理解阻抗串联、并联、传输特性优选：B196A04.Geo参考：D_Final_1.emp实测结果：实测方向图结构的创意思想辐射单元之一：对称振子辐射单元之一：对称振子结构的创意思想结构的创意思想总结：实际的结构/模型dl:-z~+zÆ曲面

7、立体积分电流：Ix、Iy、Iz电场：Er、Ethrta、EphiMOMÆ分块电流分布InÆ电路参数Vf/IfÆ辐射参数Integral(In)K.K.Mei,“Scatteringbyperfectlyconductingrectangularcylinders”,IEEETrans.,Vol.AP-11,No.2,1963,pp.185-192天线的辐射参数测量理论上接收元的极化应和Ew一致：在不同的位置上是变化的。EphiEwEtheta、Hphi;Htheta、Ephi;增益测试电路参数测试校准原理&过程测试的参考面S11=A/R1