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1、偶极子天线的辐射一、偶极子天线（元天线）1、结构：长为l的载流导线，中心馈电 本质上是一个LC振荡电路，振荡频率：，为了有效地辐射能量：f，L、C 图921闭合电路开放电路振荡偶极子 点击看图2、电特性l，l上各点的电流 （包括相位）可以看作是相等的，lr，l上各点到P点的距离，可以看作是相等的 3、实际的线状天线可看成是许多偶极子天线的串联组合。二、偶极子天线的辐射1、 辐射场表达式设偶极子天线上的电流为 ，在空间产生的矢量位（达朗贝尔方程的解） 在球坐标系中，如图921 由 由 2、 讨论若kr1（k1/r，r/2，天线近区式中， 、式是电偶极子产生的电场，p25(2.4.7)式。电流元产
2、生的磁场 与比较，所以式是电流元产生的磁场。 近区的磁场是偶极子上的瞬时电流元产生的，与恒定磁场分布相似，近区的电场是偶极子上的瞬时偶极子产生的，与静电场分布相似。 E与H相位相差2 主要是由于在(4)(6)(8)(10)的过程中，略去了一些小项，实际上 是能量交换（电场磁场）传输的能量。若kr1（k1/r，r/2），天线远区由(4)(7)式 场强 ）只有 , 分量，TEM波。）E、H同频率，同相位。）r相等的各点相位相等球面波。 波阻抗 自由空间120377。 3、辐射特性（远区）辐射方向性由远区场强表达式（11）、（12）表明辐射具有一定的方向性：在天线所在的平面内，sin,0，场强为0；
3、 2，场强最大； 在垂直于天线的平面内无方向性。 方向图函数）定义：）偶极子天线，由（12）式 f（）sin (15) 方向图：）定义：按方向图函数f（,）绘出的图形称为方向图。）偶极子天线的方向图。(a)三维方向图（点击链接） (b) 侧视图 图923 (c) 俯视图 方向图直观地表示出天线在不同方向上，相同距离处辐射场强的相对大小。例：图923(b)中P1、P2点表示出天线在不同方向上，相同距离处辐射场强的相对 大小，设P1点，Emax1，P2点，Esin。 辐射功率和辐射电阻 辐射功率自由空间无损耗，以偶极子天线为中心作一球面，天线辐射出去的功率P等于Sav沿球面的积分。 图924 辐射
4、电阻）定义：天线辐射的功率可看作被一个等效电阻“吸收”，称为辐射电阻 ）偶极子天线的辐射电阻 由(17)式 由（17）式，激励电流I一定，Rr，P。例：某发射电台辐射功率10KW，用偶极子天线发射（a）求在天线的垂直平分面上距离1km处的Sav和E（b）在与天线的垂直平分面成何角度时，Sav减小一半解：(a) 由 、：同频率、同相位在效值(b) 由式， 方向系数D）理想点源天线：无方向性天线，方向图是一球面。）方向系数的定义：在辐射功率相同的条件下，某一最大辐射方向的辐射强度与 点源天线在同一点的辐射强度之比，描述了天线辐射能量集 中的程度。）表达式： 辐射功率PC例：9.2.1求元天线的方向
5、性系数解：由（2） 由（16） 对于无方向性天线 P不变由（2）、（3） P一定，偶极子天线最大辐射方向上辐射强度是无方向性天线的1.5倍。 天线的增益 天线的效率 天线的增益GD三、接收天线1、 电磁波的接收 图925天线用作接收，作用与发射相反，是把空间电磁波的能量转换为天线上振荡电流的能量，通过馈线传输到接收机。 把一单元接收天线（偶极子天线）放在辐射场中，电场可以分解为两个分量 E平行于入射面，E垂直于入射面。天线上产生的感应电动势： 一般线天线上的感应电动势 e通过负载Zl产生感应电流，把信号传送给接收机。2、同一付天线，用作发射天线或接收天线时，电参数是相同的，只是含义不同。例：同一天线用作发射、接收天线时，f(、)和方向图都相同，发射天线：表示天线在不同方向上，相同距离处辐射场的相对大小。接收天线：表示天线对来自不同方向，场强相同的电磁波接收能力的相对大小。偶极子天线f()sin，2时接收的信号最强；0时，接收的信号为0。
