面天线的辐射课件

第七章面天线的辐射7.1基本理论

一.概述1.典型面天线及特征喇叭天线旋转抛物面天线【共同特征】有一个口面（平面）——能量通道第七章面天线的辐射7.1基本理论

一.概述1.典型面12.口面场类型1）按振幅分类：均匀振幅余弦振幅2）按相位分类：同相直线律相位平方律相位2.口面场类型1）按振幅分类：均匀振幅2）按相位分类：同2二.平面口面辐射场的一般公式设s在平面上，场点，面元位于点近似关系：口面尺寸二.平面口面辐射场的一般公式设s在平面上，场点31.E面内辐射场2.H面内辐射场1.E面内辐射场2.H面内辐射场4三.同相平面口面天线的方向性系数及面积利用系数1.方向性系数三.同相平面口面天线的方向性系数及面积利用系数1.方向性系数52.面积利用系数【讨论】1）（当）2）其中为口面场均匀同相分布时的方向性系数，此时能量最集中3）天线方向性2.面积利用系数【讨论】1）（当6四.同相矩形口面天线的辐射1.均匀振幅1）口面场2）辐射电场四.同相矩形口面天线的辐射1.均匀振幅1）口面场2）辐射电场73）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无后向辐射③主瓣宽度④副瓣电平⑤面积利用系数、方向性系数3）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无82.余弦振幅1）口面场2）辐射电场2.余弦振幅1）口面场2）辐射电场93）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无后向辐射③主瓣宽度④副瓣电平⑤面积利用系数、方向性系数3）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无10【讨论】1）不均匀性主瓣变宽，副瓣电平2）只要同相分布，不论均匀否3）只要同相分布，不论均匀否

增大口面电尺寸主瓣变窄，【讨论】1）不均匀性主瓣变宽，2）只要同相分布，不论11五.口面场不同相位分布对辐射的影响1.直线律相位分布1）口面场2）辐射电场五.口面场不同相位分布对辐射的影响1.直线律相位分布1）口面123）辐射特性①方向性函数②最大辐射方向偏离口面法线③主瓣宽度④方向性系数可见，直线律相位分布口面天线的方向性差于同相分布3）辐射特性①方向性函数②最大辐射方向偏离口面法线③主瓣宽度132.平方律相位分布1）口面场其中，口面场的最大相位差2）辐射特性E面内同于同相分布情况H面内接近均匀同相分布主瓣变宽，副瓣电平变大—方向性变差主瓣分裂,方向性明显变差2.平方律相位分布1）口面场其中，口面场的最大147.2喇叭天线一.分类E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波导保持宽边尺寸a不变而在E面内逐渐展开窄边b而得，喇叭长度R2、张角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天线一.分类E面——yoz平面1.152.H面喇叭矩形波导保持窄边尺寸b不变而在H面内逐渐展开宽边a而得，喇叭长度R1、张角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角锥喇叭矩形波导四壁皆逐渐张开2.H面喇叭矩形波导保持窄边尺寸b不变而在H面内逐渐展3.角16二.矩形喇叭的辐射特性1.口面场H面喇叭：E面喇叭：角锥喇叭：二.矩形喇叭的辐射特性1.口面场H面喇叭：E面喇叭：角锥喇叭172.方向性（主瓣宽度表、方向性系数图）2.方向性（主瓣宽度表、方向性系数图）183.最佳喇叭1）定义：按照最佳尺寸线设计的喇叭2）物理意义：当R1，R2取定值时，最佳喇叭的方向性系数最大当D固定时，只有最佳喇叭的几何尺寸最小3）最佳尺寸线方程：佳3.最佳喇叭1）定义：按照最佳尺寸线设计的喇叭2）物理意义：19佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系数：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系数：佳佳佳佳角20三.矩形喇叭的工程设计1.技术指标：在给定工作波段内（给定中心工作波长），达到给定的方向性系数2.技术要求：在满足D前提下，使尺寸尽可能小——按最佳喇叭设计3.设计步骤：1）根据给定中心工作波长设计相应的波导尺寸（实际设计中应选择标准波导尺寸）三.矩形喇叭的工程设计1.技术指标：在给定工作波段内（给定中212）根据给定的D，确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）根据给定的D，确定矩形喇叭的最佳尺寸H面喇叭：佳佳佳佳E22第七章面天线的辐射7.1基本理论

一.概述1.典型面天线及特征喇叭天线旋转抛物面天线【共同特征】有一个口面（平面）——能量通道第七章面天线的辐射7.1基本理论

一.概述1.典型面232.口面场类型1）按振幅分类：均匀振幅余弦振幅2）按相位分类：同相直线律相位平方律相位2.口面场类型1）按振幅分类：均匀振幅2）按相位分类：同24二.平面口面辐射场的一般公式设s在平面上，场点，面元位于点近似关系：口面尺寸二.平面口面辐射场的一般公式设s在平面上，场点251.E面内辐射场2.H面内辐射场1.E面内辐射场2.H面内辐射场26三.同相平面口面天线的方向性系数及面积利用系数1.方向性系数三.同相平面口面天线的方向性系数及面积利用系数1.方向性系数272.面积利用系数【讨论】1）（当）2）其中为口面场均匀同相分布时的方向性系数，此时能量最集中3）天线方向性2.面积利用系数【讨论】1）（当28四.同相矩形口面天线的辐射1.均匀振幅1）口面场2）辐射电场四.同相矩形口面天线的辐射1.均匀振幅1）口面场2）辐射电场293）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无后向辐射③主瓣宽度④副瓣电平⑤面积利用系数、方向性系数3）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无302.余弦振幅1）口面场2）辐射电场2.余弦振幅1）口面场2）辐射电场313）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无后向辐射③主瓣宽度④副瓣电平⑤面积利用系数、方向性系数3）辐射特性①归一化方向性函数②最大辐射方向最大辐射方向为无32【讨论】1）不均匀性主瓣变宽，副瓣电平2）只要同相分布，不论均匀否3）只要同相分布，不论均匀否

增大口面电尺寸主瓣变窄，【讨论】1）不均匀性主瓣变宽，2）只要同相分布，不论33五.口面场不同相位分布对辐射的影响1.直线律相位分布1）口面场2）辐射电场五.口面场不同相位分布对辐射的影响1.直线律相位分布1）口面343）辐射特性①方向性函数②最大辐射方向偏离口面法线③主瓣宽度④方向性系数可见，直线律相位分布口面天线的方向性差于同相分布3）辐射特性①方向性函数②最大辐射方向偏离口面法线③主瓣宽度352.平方律相位分布1）口面场其中，口面场的最大相位差2）辐射特性E面内同于同相分布情况H面内接近均匀同相分布主瓣变宽，副瓣电平变大—方向性变差主瓣分裂,方向性明显变差2.平方律相位分布1）口面场其中，口面场的最大367.2喇叭天线一.分类E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波导保持宽边尺寸a不变而在E面内逐渐展开窄边b而得，喇叭长度R2、张角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天线一.分类E面——yoz平面1.372.H面喇叭矩形波导保持窄边尺寸b不变而在H面内逐渐展开宽边a而得，喇叭长度R1、张角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角锥喇叭矩形波导四壁皆逐渐张开2.H面喇叭矩形波导保持窄边尺寸b不变而在H面内逐渐展3.角38二.矩形喇叭的辐射特性1.口面场H面喇叭：E面喇叭：角锥喇叭：二.矩形喇叭的辐射特性1.口面场H面喇叭：E面喇叭：角锥喇叭392.方向性（主瓣宽度表、方向性系数图）2.方向性（主瓣宽度表、方向性系数图）403.最佳喇叭1）定义：按照最佳尺寸线设计的喇叭2）物理意义：当R1，R2取定值时，最佳喇叭的方向性系数最大当D固定时，只有最佳喇叭的几何尺寸最小3）最佳尺寸线方程：佳3.最佳喇叭1）定义：按照最佳尺寸线设计的喇叭2）物理意义：41佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系数：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系数：佳佳佳佳角42三.矩形喇叭的工程设计1.技术指标：在给定工作波段内（给定中心工作波长），达到给定的方向性系数2.技术要求：在满足D前提下，使尺寸尽可能小