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1、第五章 天线主要内容天线辐射理论天线性能指标天线性能指标弗里斯传输公式和雷达方程天线家族天线家族天线测量天线家族3天线端射 环形偶极子 短椿形缝隙口径阵列贴片介质杆阵列折合偶极子圆锥形螺旋八木 宇田帘幕形子双线透镜 螺旋 喇叭 反射镜八木 宇田对数周期W&JKsV形长线抛物面天线频率选择圆锥螺旋双锥形行波菱形 夹角平板线罩选择表面菱形 夹角环形、偶极子和缝隙天线(a)小环天线(b)短偶极子天线(c)缝隙天线小环天线短偶极子天线缝隙天线小环天线短偶极子天线缝隙天线三类基本天线三类基本天线张开的(a) 全波长偶极子 (b) 全波长缝隙的同轴全波长偶极子 全波长缝隙轴线天天线(a)火山烟雾形(b)圆
2、锥形(c)/4单极子张开的双导(a)双阿尔卑斯喇叭(b)双锥形(c)半波长偶极子导体天天线(d)紧凑型双阿尔卑斯喇叭,D=25(e)吸凑型双阿尔卑斯喇叭,D=25(f)韦尔弟,D=3张开的波导导天线线（口(a)矩形(角锥)喇叭(b)圆形(圈锥)喇叭最佳角锥喇叭径天线其E面内发自波导端面到达喇叭口面的射程差的最大值(口面边缘点与中心点之差不大线）)于/4，H面内的则由于喇叭边缘处的场趋于零值而可以放宽。平板反射器器天线线具有个或两个半波偶极子的平板反射器天线和900夹角反射器天线一个或两个半波偶极子的平板反射器天线和抛物面和介介质透透镜天线(a) 抛物面反射镜 (b) 介质透镜抛物(镜)面碟形天
3、线能提供高定向性 (正比于其口径)射线理论或光学原理抛物面反射镜 介质透镜射线理论或光学原理端射射天线线介质杆天线 八木-宇田天线卫星应用轴向模螺旋天线贴片飞机导弹片天线、车辆等应用线贴片阵列和和栅格格阵列天线测量天线测量不同应用环境对天线各种指标的需求不同 精确测量不同应用环境对天线各种指标的需求不同 、 精确测量关心的天线指标 远场情况下 增益、方向图、极化、频带宽度 效率等带宽度 、 效率等仿真与工程实现的验证基本实验测试方法基本实验测试方法 基本概念、设备、测量场地、误差源与不同天线参数的测试方法试方法测试辐射设备的典型配置待测天线间只有直接传播路径 无反射条件播路径 、 无反射条件暗
4、室或自由空间互易性定理收发互易发射和接收天线方向图发射和接收天线方向图一致功率流 一 致功率流 致即可按发射模式测量也可按接收模式测量待测天线辐射特性测量的典型仪器自由空间传播的高衰减因子使得反射不明显测试结果准确性较高近场测试和远场测试远场测试优点按任何距离测量的场波瓣图都是有效的 只需要对场强按 1/按任何距离测量的场波瓣图都是有效的 ， 只需要对场强按 r进行简单的变换。若要得到功率波瓣图 只需简单地进行功率 (幅度 )测量若要得到功率波瓣图 ， 只需简单地进行功率 幅度 测量 。测量结果对于天线相位中心的位置变化不太敏感，因而旋转待测天线并不会导致明显的测量误差待测天线并不会导致明显的
5、测量误差 。待测天线和源天线之间的藕合和多次反射并不重要。远场测试 缺点远场测试 缺点天线之间所必需的距离要求有很大的测量场地。测量距离可能大得使吸波室无法容纳能大得使吸波室无法容纳 。室外测量受环境影响大需要考虑在辐射近场内的测量 简称为近场测量需要考虑在辐射近场内的测量 ， 简称为近场测量 。 电抗性近场区之外边界的近场区。 电抗性近场区之外边界的典型定义是：界外的远场分量之幅度大于电抗性近场分量之幅度度大于电抗性近场分量之幅度 。 远场区的内边界通常都定义成 ： 从源天线按球面波前到达待远场区的内边界通常都定义成 ： 从源天线按球面波前到达待测天线之边缘与待测天线之中心的相位差为 /8(
6、22.50)，相当于/16的波程差。在可允许波程差较小的某些情况下，有时采用较大的远场距离.注意：对于小尺度天线，波程差的判据不适用于定义远场条件，需要对远场测量所需距离的附加判据，如附加判据设近场分量的总幅度充分地低 远场分量等场分量的总幅度充分地低 于 远场分量等 。天线测量的标准坐标系天线测量的误差源有限测试空间 与平面波偏离 波程相位差 /幅度切削 显著影有限测试空间 与平面波偏离 波程相位差 幅度切削 显著影响主波束环境干扰 幅度相位抖动 扰乱旁瓣测量的准确性环境干扰 幅度相位抖动 扰乱旁瓣测量的准确性与电抗性近场的藕合、对准误差、干扰信号、大气层的影响、电缆的泄漏与辐射以及仪器误差等电缆的泄漏与辐射以及仪器误差等 。测试场地满足远场条件或紧缩场 近场测试满足远场条件或紧缩场 、 近场测试架高场地架高场地吸波室紧缩场测试近场测试
