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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第七章 面天線的輻射,7.1 基本理論,一.概述,1.典型面天線及特征,喇叭天線,旋轉(zhuǎn)拋物面天線,【共同特征】有一個(gè)口面(平面)能量通道,第七章 面天線的輻射7.1 基本理論一.概述1.典型面,1,2.口面場(chǎng)類型,1)按振幅分類:均勻振幅,余弦振幅,2)按相位分類:同 相,直線律相位,平方律相位,2.口面場(chǎng)類型1)按振幅分類:均勻振幅2)按相位分類:同,2,二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式,設(shè)s在 平面上,場(chǎng)點(diǎn) ,,面元 位于 點(diǎn),近似關(guān)系:口面尺寸,二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式設(shè)s在 平面上,場(chǎng)點(diǎn),3,1.
2、E面內(nèi)輻射場(chǎng),2.H面內(nèi)輻射場(chǎng),1.E面內(nèi)輻射場(chǎng)2.H面內(nèi)輻射場(chǎng),4,三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù),1.方向性系數(shù),三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù),5,2.面積利用系數(shù),【討論】,1)(當(dāng) ),2),其中 為口面場(chǎng)均勻同相分布時(shí),的方向性系數(shù),此時(shí)能量最集中,3)天線方向性,2.面積利用系數(shù)【討論】1)(當(dāng),6,四.同相矩形口面天線的輻射,1.均勻振幅,1)口面場(chǎng),2)輻射電場(chǎng),四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1)口面場(chǎng)2)輻射電場(chǎng),7,3)輻射特性,歸一化方向性函數(shù),最大輻射方向,最大輻射方向?yàn)?無后向輻射,主瓣寬度,副瓣電平,面積利用系
3、數(shù)、方向性系數(shù),3)輻射特性歸一化方向性函數(shù)最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o,8,2.余弦振幅,1)口面場(chǎng),2)輻射電場(chǎng),2.余弦振幅1)口面場(chǎng)2)輻射電場(chǎng),9,3)輻射特性,歸一化方向性函數(shù),最大輻射方向,最大輻射方向?yàn)?無后向輻射,主瓣寬度,副瓣電平,面積利用系數(shù)、方向性系數(shù),3)輻射特性歸一化方向性函數(shù)最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o,10,【討論】,1)不均勻性 主瓣變寬,,副瓣電平,2)只要同相分布,不論均勻否,3)只要同相分布,不論均勻否,增大口面電尺寸 主瓣變窄,,【討論】1)不均勻性 主瓣變寬,2)只要同相分布,不論,11,五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響,1.直線律相位分布,1)口
4、面場(chǎng),2)輻射電場(chǎng),五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響1.直線律相位分布1)口面,12,3)輻射特性,方向性函數(shù),最大輻射方向,偏離口面法線,主瓣寬度,方向性系數(shù),可見,直線律相位分布口面天線的方向性差于同相分布,3)輻射特性方向性函數(shù)最大輻射方向偏離口面法線主瓣寬度,13,2.平方律相位分布,1)口面場(chǎng),其中,口面場(chǎng)的最大相位差,2)輻射特性,E面內(nèi)同于同相分布情況,H面內(nèi) 接近均勻同相分布,主瓣變寬,副瓣電平變大,方向性變差,主瓣分裂,方向性明顯變差,2.平方律相位分布1)口面場(chǎng)其中,口面場(chǎng)的最大,14,7.2 喇叭天線,一.分類,E 面 y o z 平面,H 面 x o z 平面,1.E
5、面喇叭,矩形波導(dǎo)保持寬邊尺寸a不變而在E面,內(nèi)逐漸展開窄邊b而得,喇叭長(zhǎng)度R,2,、,張角2,2,、口面尺寸D,1,*D,2,(D,1,=a),7.2 喇叭天線一.分類E 面 y o z 平面1.,15,2.H面喇叭,矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展,開寬邊a而得,喇叭長(zhǎng)度R,1,、張角2,1,、口面尺,寸D,1,*D,2,(D,2,=b),3.角錐喇叭,矩形波導(dǎo)四壁皆逐漸張開,2.H面喇叭矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展3.角,16,二.矩形喇叭的輻射特性,1.口面場(chǎng),H面喇叭:,E面喇叭:,角錐喇叭:,二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場(chǎng)H面喇叭:E面喇叭:角錐喇叭,17,
6、2.方向性,(主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖),2.方向性(主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖),18,3.最佳喇叭,1)定義:按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭,2)物理意義:,當(dāng)R1,R2取定值時(shí),最佳喇叭的方向性系數(shù)最大,當(dāng)D固定時(shí),只有最佳喇叭的幾何尺寸最小,3)最佳尺寸線方程:,佳,3.最佳喇叭1)定義:按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭2)物理意義:,19,佳,佳,佳,角:,4)最佳喇叭的方向性系數(shù):,佳,佳,佳,佳,角,佳佳佳角:4)最佳喇叭的方向性系數(shù):佳佳佳佳角,20,三.矩形喇叭的工程設(shè)計(jì),1.技術(shù)指標(biāo):在給定工作波段內(nèi)(給定中心工作,波長(zhǎng)),達(dá)到給定的方向性系數(shù),2.技術(shù)要求:在滿足D前提下,使尺寸盡可能小,按最佳喇叭設(shè)計(jì),3.設(shè)計(jì)步驟:,1)根據(jù)給定中心工作波長(zhǎng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的波導(dǎo)尺寸,(實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)選,擇標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)尺寸),三.矩形喇叭的工程設(shè)計(jì)1.技術(shù)指標(biāo):在給定工作波段內(nèi)(給定中,21,2)根據(jù)給定的D,確定矩形喇叭的最佳尺寸,H面喇叭:,佳,佳,佳,佳,E面喇叭:,佳,佳,佳,佳,2)根據(jù)給定的D,確定矩形喇叭的最佳尺寸H面喇叭:佳佳佳佳E,22,