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1、对称振子,对称振子：由两根大小相同的导线或金属棒组成,对于开路线：电流分布,1.电流分布应为连续（除馈电点外，连续），振子终端应为电流节点。 2.由于开路，电流形成驻波分布，为正弦状态，每个周期的长度为一个波长。 3.电流分布对称。 4.两臂上相对应点的电流方向为同向。,故对称振子的电流分布应有：,l =1l, 2l =2l,对称振子的电流分布,l =0.05l， 2l =0.1l 电小天线,l =0.25l，2l =0.5l 半波振子,l =0.5l， 2l =1l 全波振子,l =0.6l，2l =1.2l,0.1l的对称振子 的方向图,对称振子的方向图,对称振子的方向图随它的电长度而变化
2、，（对于固定长度的天线，其方向图随频率而变）,0.5l的对称振子 的方向图 l =0.25l,1l的对称振子 的方向图 l =0.5l,1.25l的对称振子 的方向图 l =0.625l,1.5l的对称振子 的方向图 l =0.75l,2l的对称振子 的方向图 l =1l,分析对称振子天线的方向图（E面）可以看出：, l 0.5l 时，开始出现副瓣， 但最大辐射方向仍在q =90的方向上； 当l 0.625l 时，最大辐射方向将偏离q =90的方向；（当l 0.5l ，出现反向电流，场为反向叠加）； 当l =l时，天线上的反向电流与正向电流相同，故在q =90上场将完全抵消，其总场为零，但在q
3、 =60的方向上，由于场的行程差引起的相位差和电流的相位差互相抵消，从而形成场的最大值。,2l =0.1l 0. 5l 1l 1.25l 1.5l 2l,形成不同方向性的主要因素：,1） 基本元的方向性； 2） 天线上I的幅值和相位； 3） 由各基本元到远区观察点的射线间的波程差。,上述因素是由天线的结构形式、尺寸以及馈电方式决定。,辐射电阻： （归于波腹电流Im的辐射电阻）,半波对称振子,全波振子,对称振子 曲线,电小天线,辐射阻抗,半波对称振子：,方向系数,曲线,半波振子天线： D =1.65,5.5 天线阵列与方向图乘积定理,1方向图乘积定理,二元阵列天线，其阵元的结构及尺寸相同。两元的
4、距离为d，电流分别为I1和I2，,这里m为两电流振幅比，b 为两电流的相位差。,对于距离天线很远的观察点M而言，阵元1和2到M点的射线相互平行，则：,由于两阵元有：,对于阵元1在M点产生的场：,则阵元2在M点所产生的场为：,与电流成正比,M点的合成场强为,式中,令,则上式可：,方向图乘积定理：,即由相似元所构成的天线阵列的方向性函数farry(a)等于各阵元单独存在时的方向性函数F(q )（元因子）和阵方向函数fa (a) （阵因子）的乘积。,阵因子,方向图乘积定理：,阵元为相似元； 阵元的方向性函数F(q ) ，其自变量不一定等于a ，如对称振子，其q为振子轴与射线之间的夹角， 而a为射线与
5、阵轴的夹角；（q 不一定等于a ） 方向图乘积定理适用于多元阵； 如果F(q )=1 ，为理想点源，则farry(a)=fa (a),应用方向图乘积定理时应注意：,2.均匀直线阵, N个阵元排列在一直线上； 各元的电流幅度相等（I1=I2=In=I）； 相邻元的间距相等（d）； 电流的相位依次递增（相邻元相位相差b ),N元均匀直线阵应满足：,由叠加定理：,由于阵元的结构一致，故其场的方向函数一致，场的振幅可用标量表示：,其阵因子是一等比级数：,式中 为总场强的相位因子，如以阵的中心点作为参考点，则此因子为零。,式中：,其幅值为：,当y =0时，阵元在M点所产生的场同相叠加，故场强最大。 对上
6、式取极限：,则均匀线阵的归一化方向函数为：,式中：,若要求均匀直线阵在a =am方向产生最大辐射,相位差,阵元间距的电长度,均匀线阵的归一化方向图,边射阵,端射阵,当阵的最大辐射方向在阵轴的方向上称为端射式天线阵，或端射阵。 由上式可得 = kd,相控阵,若控制阵元电流相位使之在0到kd之间变化，则阵因子最大值的方向也在变（等于最大方向在扫描）。,b =0,b =kd,例：四个无方向性点源排列如图，阵子的间距为 求天线阵的方向性（XOY，XOZ平面的方向图）。,解：, 端射阵。,由方向图乘积定理：,其中无方向性点源的方向函数：,对四元阵：,a为场点与z轴的夹角：,则其阵因子为：,XOZ面：（f =0),XOY面：（q =90),如果阵元为电基本振子且振子与x轴平行则有,H面为yoz面 E面为xoz面,E面阵列方向性,
