《天线与电波传播》课件-15线天线

天线与电波传播AntennasandPropagation天线与电波传播专题八线天线课堂设计ClassDesign教学内容对称振子天线结构电流分布方向图对称振子长度变化对天线方向图的影响常用线天线介绍单极天线加载天线折合振子螺旋天线问题引入问题引入问题引入对称振子天线得以广泛应用的原因是什么？结构和功能？结构和电流分布结构和电流分布结构和电流分布电流分布特点（1）振子上的电流呈正弦分布；（2）振子的终端是电流的波节；（3）电流分布是相对馈点对称的。结构和电流分布两种对称振子上电流的精确计算和近似结果细半波对称振子细全波对称振子辐射场和方向图电基本振子辐射电场辐射场和方向图

辐射场和方向图

归一化方向图函数辐射场和方向图E面方向图H面方向图

立体方向图辐射场和方向图不同臂长对称振子的E面方向图辐射场和方向图不同臂长对称振子的E面方向图辐射场和方向图无论l/λ取何值，在0o方向上辐射场为零。l/λ远小于1时，对称振子和电流元方向图很接近。当l<0.5λ时，方向图仍然是呈8字形，在90o方向辐射最大，且随l/λ增大，方向图更窄。当l>0.5λ时，对称振子上出现反相电流，辐射场开始出现副瓣。对称振子E面方向图特点电参数辐射阻抗对称振子辐射电阻随其电长度变化半波对称振子电参数方向性系数半波对称振子半功率波瓣宽度半波对称振子常用线天线单极天线理想导电平面上的单极子天线

单极子天线也称为直立天线常用线天线单极天线有限尺寸导电平面上的单极子天线

有限圆盘对于方向图的影响在于，随着圆盘尺寸半径的增大，方向图的最大辐射方向不再是水平方向，而是呈上扬趋势。常用线天线加载天线单极子天线及其等效电路单极子天线工作频率增大等效电路中的电容或电感可以用小尺寸实现低频率工作，实现小型化。常用线天线加载天线顶部加载顶部电容加载常用线天线加载天线介质加载常用线天线加载天线分布加载分布加载常用线天线折合振子

实际的折合振子的长度通常取为半波长，它可以看成全波对称振子折合而成。常用线天线折合振子（1）辐射阻抗：折合振子的总辐射阻抗为单个半波振子辐射阻抗的4倍。（2）宽带特性：折合振子天线带宽比同等粗细的对称振子宽。（3）方向图：方向图与半波振子方向图相同。折合振子天线的特性常用线天线螺旋天线

装有12支螺旋阵列天线的全球定位卫星，共24颗，分布于围绕地球的椭圆轨道。人们能借此在地球的任何位置（经度、纬度和高度）、任何时间、任何气候下，以cm级精度确定自己的绝对位置，或以mm级精度确定相对位置。常用线天线螺旋天线

架设在月球FraMauro高地上的螺旋聚束天线。由Apollo-14的宇航员AlanShepard，StuartRoosa和EdgarMitchell设置，用来向地球会送关于当地条件的无线电信息。螺旋导线绕在一根有机玻璃的波管上。常用线天线螺旋天线

螺旋天线上既存在沿螺旋线导行的电磁波，也存在着因各匝间耦合传输的波。当L<0.5λ

，螺线的每匝可近似为尺寸极小的圆环，其辐射主向与螺旋轴线垂直，称为法向辐射模式。当L=(0.8~1.3)

λ，天线上的电流近似于行波分布，此时天线的辐射主向沿螺旋轴线方向，称为轴向辐射模式。当L长为其他值时（如L>1.3λ），天线辐射主向与螺线轴线成斜射角度，称为圆锥辐射模式。轴向法向圆锥