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•天线技术概述•天线辐射原理目录•天线的基本类型Contents•天线的馈电方式•天线的阵列•天线的测量与调试01天线技术概述天线的基本概念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主要参数01020304方向图增益阻抗带宽描述天线辐射场的空间分布特描述天线在特定方向上的辐射描述天线输入端的电压与电流描述天线能够传输的频率范围，性，包括主瓣、副瓣和后瓣等强度，与理想点源相比的倍数之比，需要与传输线的特性阻通常用相对带宽表示抗匹配天线的分类按工作性质分类按结构分类发射天线和接收天线线天线和面天线按方向性分类按工作频率分类定向天线和全向天线长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等02天线辐射原理电磁波的辐射辐射场电磁波在空间中传播时，会在周围电磁波的辐射过程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，电磁波的辐射是由电荷或电流的形成辐射场振动产生的，这些电荷或电流在空间中产生变化的电场和磁场，从而形成电磁波辐射机制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天线的辐射场辐射场类型远场与近场的区别辐射场分析天线的辐射场可以根据不同的分远场是指电磁波的波长与天线尺天线的辐射场分析是通过计算和类方式分为多种类型，如远场、寸相当或远大于天线尺寸的空间测量天线的辐射参量，如方向图、近场、前向场、后向场等区域，而近场是指电磁波的波长增益、极化等，来评估天线性能与天线尺寸相近或小于天线尺寸的过程的空间区域天线的辐射电阻010203辐射电阻的定义计算公式影响因素天线的辐射电阻是指天线天线的辐射电阻可以通过天线的辐射电阻与天线的在单位时间内向空间辐射计算天线的电导和电感的形状、尺寸、材料等因素的总能量与通过天线输入乘积得到，即Rr=G*L有关，同时也会受到周围的功率之比其中，G为电导，L为电感环境的影响03天线的基本类型半波偶极天线总结词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详细描述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鞭状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螺旋天线总结词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详细描述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04天线的馈电方式直接馈电01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02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05天线的阵列天线阵的辐射场辐射场定义辐射场分析方法分析天线阵的辐射场通常采用电磁场天线阵的辐射场是指在天线阵周围空理论，如麦克斯韦方程组、波动方程间中，由天线阵产生的电磁场分布等，通过求解这些方程可以得到天线阵的辐射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均匀直线阵定义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辐射场分布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波束指向通过调整天线单元的相位，可以改变波束指向，实现波束扫描均匀平面阵定义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辐射场分布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波束形成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06天线的测量与调试天线测量的一般概念测量目的测量内容测量方法评估天线性能，确保天线包括天线参数如方向图、包括远场测量、近场测量满足设计要求和实际应用增益、效率、阻抗等和统计方法等需求天线方向图的测量测量目的获取天线辐射特性的空间分布，包括主瓣宽度、副瓣电平、前后比等测量方法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步骤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天线增益的测量测量目的评估天线在特定频率和辐射条件下的信号放大能力测量方法比较待测天线与标准天线在同一距离和相同条件下接收到的信号功率测量步骤设置测试场地、调整天线角度、记录数据、计算增益并评估误差THANKS。