面天線的輻射課件

第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面天線及特征喇叭天線旋轉(zhuǎn)拋物面天線【共同特征】有一個(gè)口面（平面）——能量通道第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面12.口面場(chǎng)類型1）按振幅分類：均勻振幅余弦振幅2）按相位分類：同相直線律相位平方律相位2.口面場(chǎng)類型1）按振幅分類：均勻振幅2）按相位分類：同2二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式設(shè)s在平面上，場(chǎng)點(diǎn)，面元位于點(diǎn)近似關(guān)系：口面尺寸二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式設(shè)s在平面上，場(chǎng)點(diǎn)31.E面內(nèi)輻射場(chǎng)2.H面內(nèi)輻射場(chǎng)1.E面內(nèi)輻射場(chǎng)2.H面內(nèi)輻射場(chǎng)4三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)52.面積利用系數(shù)【討論】1）（當(dāng)）2）其中為口面場(chǎng)均勻同相分布時(shí)的方向性系數(shù)，此時(shí)能量最集中3）天線方向性2.面積利用系數(shù)【討論】1）（當(dāng)6四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)73）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)82.余弦振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)2.余弦振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)93）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)10【討論】1）不均勻性主瓣變寬，副瓣電平2）只要同相分布，不論均勻否3）只要同相分布，不論均勻否

增大口面電尺寸主瓣變窄，【討論】1）不均勻性主瓣變寬，2）只要同相分布，不論11五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響1.直線律相位分布1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響1.直線律相位分布1）口面123）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度④方向性系數(shù)可見，直線律相位分布口面天線的方向性差于同相分布3）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度132.平方律相位分布1）口面場(chǎng)其中，口面場(chǎng)的最大相位差2）輻射特性E面內(nèi)同于同相分布情況H面內(nèi)接近均勻同相分布主瓣變寬，副瓣電平變大—方向性變差主瓣分裂,方向性明顯變差2.平方律相位分布1）口面場(chǎng)其中，口面場(chǎng)的最大147.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波導(dǎo)保持寬邊尺寸a不變而在E面內(nèi)逐漸展開窄邊b而得，喇叭長(zhǎng)度R2、張角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面1.152.H面喇叭矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展開寬邊a而得，喇叭長(zhǎng)度R1、張角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角錐喇叭矩形波導(dǎo)四壁皆逐漸張開2.H面喇叭矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展3.角16二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場(chǎng)H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭：二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場(chǎng)H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭172.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）2.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）183.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭2）物理意義：當(dāng)R1，R2取定值時(shí)，最佳喇叭的方向性系數(shù)最大當(dāng)D固定時(shí)，只有最佳喇叭的幾何尺寸最小3）最佳尺寸線方程：佳3.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭2）物理意義：19佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角20三.矩形喇叭的工程設(shè)計(jì)1.技術(shù)指標(biāo)：在給定工作波段內(nèi)（給定中心工作波長(zhǎng)），達(dá)到給定的方向性系數(shù)2.技術(shù)要求：在滿足D前提下，使尺寸盡可能小——按最佳喇叭設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)步驟：1）根據(jù)給定中心工作波長(zhǎng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的波導(dǎo)尺寸（實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)尺寸）三.矩形喇叭的工程設(shè)計(jì)1.技術(shù)指標(biāo)：在給定工作波段內(nèi)（給定中212）根據(jù)給定的D，確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）根據(jù)給定的D，確定矩形喇叭的最佳尺寸H面喇叭：佳佳佳佳E22第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面天線及特征喇叭天線旋轉(zhuǎn)拋物面天線【共同特征】有一個(gè)口面（平面）——能量通道第七章面天線的輻射7.1基本理論

一.概述1.典型面232.口面場(chǎng)類型1）按振幅分類：均勻振幅余弦振幅2）按相位分類：同相直線律相位平方律相位2.口面場(chǎng)類型1）按振幅分類：均勻振幅2）按相位分類：同24二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式設(shè)s在平面上，場(chǎng)點(diǎn)，面元位于點(diǎn)近似關(guān)系：口面尺寸二.平面口面輻射場(chǎng)的一般公式設(shè)s在平面上，場(chǎng)點(diǎn)251.E面內(nèi)輻射場(chǎng)2.H面內(nèi)輻射場(chǎng)1.E面內(nèi)輻射場(chǎng)2.H面內(nèi)輻射場(chǎng)26三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)三.同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)1.方向性系數(shù)272.面積利用系數(shù)【討論】1）（當(dāng)）2）其中為口面場(chǎng)均勻同相分布時(shí)的方向性系數(shù)，此時(shí)能量最集中3）天線方向性2.面積利用系數(shù)【討論】1）（當(dāng)28四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)四.同相矩形口面天線的輻射1.均勻振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)293）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)302.余弦振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)2.余弦振幅1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)313）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)后向輻射③主瓣寬度④副瓣電平⑤面積利用系數(shù)、方向性系數(shù)3）輻射特性①歸一化方向性函數(shù)②最大輻射方向最大輻射方向?yàn)闊o(wú)32【討論】1）不均勻性主瓣變寬，副瓣電平2）只要同相分布，不論均勻否3）只要同相分布，不論均勻否

增大口面電尺寸主瓣變窄，【討論】1）不均勻性主瓣變寬，2）只要同相分布，不論33五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響1.直線律相位分布1）口面場(chǎng)2）輻射電場(chǎng)五.口面場(chǎng)不同相位分布對(duì)輻射的影響1.直線律相位分布1）口面343）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度④方向性系數(shù)可見，直線律相位分布口面天線的方向性差于同相分布3）輻射特性①方向性函數(shù)②最大輻射方向偏離口面法線③主瓣寬度352.平方律相位分布1）口面場(chǎng)其中，口面場(chǎng)的最大相位差2）輻射特性E面內(nèi)同于同相分布情況H面內(nèi)接近均勻同相分布主瓣變寬，副瓣電平變大—方向性變差主瓣分裂,方向性明顯變差2.平方律相位分布1）口面場(chǎng)其中，口面場(chǎng)的最大367.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面H面——xoz平面1.E面喇叭矩形波導(dǎo)保持寬邊尺寸a不變而在E面內(nèi)逐漸展開窄邊b而得，喇叭長(zhǎng)度R2、張角2α2、口面尺寸D1*D2（D1=a）7.2喇叭天線一.分類E面——yoz平面1.372.H面喇叭矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展開寬邊a而得，喇叭長(zhǎng)度R1、張角2α1、口面尺寸D1*D2（D2=b）3.角錐喇叭矩形波導(dǎo)四壁皆逐漸張開2.H面喇叭矩形波導(dǎo)保持窄邊尺寸b不變而在H面內(nèi)逐漸展3.角38二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場(chǎng)H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭：二.矩形喇叭的輻射特性1.口面場(chǎng)H面喇叭：E面喇叭：角錐喇叭392.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）2.方向性（主瓣寬度表、方向性系數(shù)圖）403.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭2）物理意義：當(dāng)R1，R2取定值時(shí)，最佳喇叭的方向性系數(shù)最大當(dāng)D固定時(shí)，只有最佳喇叭的幾何尺寸最小3）最佳尺寸線方程：佳3.最佳喇叭1）定義：按照最佳尺寸線設(shè)計(jì)的喇叭2）物理意義：41佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角佳佳佳角：4）最佳喇叭的方向性系數(shù)：佳佳佳佳角42三.矩形喇叭的工程設(shè)計(jì)1.技術(shù)指標(biāo)：在給定工作波段內(nèi)（給定中心工作波長(zhǎng)），達(dá)到給定的方向性系數(shù)2.技術(shù)要求：在滿足D前提下，使尺寸盡可能小