天线的主要特性参量.pdf

通信天线与馈电系统 北航205 主讲：张岩 Email: yanzhang@buaa.edu.cn 通信天线与馈电系统 第二讲 天线的主要特性参量 天线的主要特性参量 方向图 主瓣宽度 副瓣电平 方向系数 增益 效率 输入阻抗 驻波比 品质因数 极化 轴比 相位中心 带宽 噪声温度 RCS 方向图 显示天线在不同方向 辐射的相对大小 天线辐射的功率有些方向大，有些方向 小。表示这种辐射功率大小在空间的分 布图，称为方向图。 不同型式的天线，它们的方向图也不相 同。如果把天线在各方向辐射的强度用 从原点出发的矢量长短来表示，则连接 全部矢量端点所形成的包面，就是天线 的方向图。 方向图 在极坐标上以向径长度表示该方向电场强度的 绝对值，这种方向图称为电场方向图。 在直角坐标系中，以横坐标表示角度，以纵坐 标表示电场绝对值。 若以向径长度表示该方向每单位面积辐射的功 率大小，由此得到的方向图称为功率方向图。 因为辐射功率是与电场强度的平方成正比，所 以功率方向图中的向径长度应为电场方向图中 同一方向上向径长度的平方。 立体方向图 上述方向图是一个三 维的立体图形，因而 被称为立体方向图。 举例：喇叭天线 立体方向图 平面方向图 任何通过原点的平面，与立体方向图相交的轮 廓线称为天线在该平面的平面方向图。 工程上一般采用两个相互正交的主平面上的方 向图来表示天线的方向性，这两个主面称为E 面和H面。 E面是通过天线最大辐射方向并平行于电场矢 量的平面；H面是通过天线最大辐射方向并垂 直于E面的平面。 E面、H面方向图 方向图 主瓣宽度与副瓣电平 方向图中有许多波瓣，其中包含最大辐射方向 的波瓣称为主瓣，其它依次称为第一副瓣、第 二副瓣等等。 天线辐射是否集中，可以用主瓣宽度这一特性 参量来表示。主瓣中辐射强度（即功率密度） 为最大值一半的两个向径之间的夹角称为主瓣 宽度。主瓣宽度越小，方向图越尖锐，表示天 线辐射越集中。 副瓣的最大值相对于主瓣最大值的比称为副瓣 电平，一般用分贝表示。 主瓣宽度 功率方向图中，功率为主瓣最大值一半 的两点所张的夹角称为主瓣宽度，或主 瓣的半功率点宽度。 在电场方向图中，相应于半功率点的绝 对值是最大值的0.707倍。因此，在电场 方向图中，主瓣宽度是指场强下降到最 大值的0.707倍的两点之间所张的夹角。 方向系数（功率密度表示式） 方向系数是在相同辐射功率条件下，在 θ,φ （ ）方向辐射的功率密度除以所有 方向上的平均辐射功率密度，即 ( ) S , ( ) θ φ θ φ D , π π 2