天线的主要特性参量课件.ppt

《天线的主要特性参量课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、航空天线技术航空天线技术第二讲天线的主要特性参量天线的主要特性参量方向图主瓣宽度副瓣电平方向系数增益效率输入阻抗驻波比品质因数极化轴比相位中心带宽有效长度有效接收面积等效噪声温度RCS方向图天线辐射的功率有些方向大，有些方向小。表示这种辐射功率大小在空间的分布图，称为方向图。不同型式的天线，它们的方向图也不相同。如果把天线在各方向辐射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面，就是天线的方向图。显示天线在不同方向辐射的相对大小方向图在极坐标上以向径长度表示该方向电场强度的绝对值，这种方向图称为电场方向图。在直角坐标系中，以横坐标

2、表示角度，以纵坐标表示电场绝对值。若以向径长度表示该方向每单位面积辐射的功率大小，由此得到的方向图称为功率方向图。因为辐射功率是与电场强度的平方成正比，所以功率方向图中的向径长度应为电场方向图中同一方向上向径长度的平方。立体方向图上述方向图是一个三维的立体图形，因而被称为立体方向图。举例：喇叭天线立体方向图平面方向图任何通过原点的平面，与立体方向图相交的轮廓线称为天线在该平面的平面方向图。工程上一般采用两个相互正交的主平面上的方向图来表示天线的方向性，这两个主面称为E面和H面。E面是通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面；H面是通过天线最大辐射方向

3、并垂直于E面的平面。E面、H面方向图方向图主瓣宽度与副瓣电平方向图中有许多波瓣，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、第二副瓣等等。天线辐射是否集中，可以用主瓣宽度这一特性参量来表示。主瓣中辐射强度（即功率密度）为最大值一半的两个向径之间的夹角称为主瓣宽度。主瓣宽度越小，方向图越尖锐，表示天线辐射越集中。副瓣的最大值相对于主瓣最大值的比称为副瓣电平，一般用分贝表示。主瓣宽度功率方向图中，功率为主瓣最大值一半的两点所张的夹角称为主瓣宽度，或主瓣的半功率点宽度。在电场方向图中，相应于半功率点的绝对值是最大值的0.707倍。因此，在电场方

4、向图中，主瓣宽度是指场强下降到最大值的0.707倍的两点之间所张的夹角。方向系数（功率密度表示式）方向系数是在相同辐射功率条件下，在（　　）方向辐射的功率密度除以所有方向上的平均辐射功率密度，即方向系数（功率密度表示式）方向系数（辐射强度表示式）如果辐射强度定义为方向系数的另一等价表示式为最大方向系数在被抑制的辐射方向上小于1在被增强的辐射方向上大于1如果是辐射强度最大的方向，则在上有最大值而就是最大方向系数。增益方向系数是用来比较给定方向上的辐射强度与平均辐射强度的，所以它不考虑天线材料中的功率损耗，而增益计入了这些损耗，因此增益的定义是在相同输入功

5、率条件下，在（　　）方向辐射的功率密度除以所有方向上的平均辐射功率密度，即是天线从发射机得到的总功率效率一般来说，载有高频电流的天线导体及其绝缘介质都会产生损耗，因此输入天线的实功率并不能全部地转换成电磁波能量。天线效率定义为天线辐射功率与输入功率之比。效率其中：Rr为辐射电阻，RL为损耗电阻可见，要提高天线效率，必须尽可能减小损耗电阻和提高辐射电阻。考虑到天线输入端的电压反射系数，则天线的总效率为方向系数、增益与效率因为天线从发射机得到的功率大于实际的辐射功率，所以方向系数、增益与效率的关系增益在实际应用中，有时以自由空间的半波天线来代替点源天线作为

6、增益的比较标准。在改以半波天线作比较标准时，相应的方向性系数应比点源的小1.64倍。输入阻抗天线的输入阻抗是天线在馈电点的电压与电流的比值。与天线的型式，使用的波长以及周围物体的情况等因素有关。求出天线的输入阻抗之后，就可据此设计馈线，以达到相互匹配。输入阻抗天线的输入阻抗：其中：Rin，Xin分别为输入电阻和输入电抗，它们分别对应有功功率和无功功率。有功功率以损耗和辐射两种方式耗散掉，而无功功率则驻存在近区内。驻波比电压驻波比（voltagestandingwaveratio）用来衡量失配的程度，其定义为沿线电压最大值与最小值之比（最好是相邻的）。工

7、程上对天线系统提出的设计要求是规定在馈线上允许的驻波比。匹配的越好，驻波比越小。品质因数（G/T）天线增益与噪声温度之比通常规定的是天线-接收机系统的品质因数，这种情况下的品质因数是天线增益除以折算到天线输出端的系统噪声温度。射频系统在任意参考平面的系统品质因数与在天线端口的系统品质因数相等。因为增益和系统噪声温度是折算到同一参考平面的。极化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。辐射波的极化:在空间固定位置上，沿着传播方向观察时观察到的电场矢量的末端随时间变化所描述出的轨迹，用来描述辐射电磁波的电场矢量的方向和相对幅度的时变特性。极化

8、极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。轨迹为一条直线时，称线极化；轨迹沿顺时针旋转圆极化为右旋圆