《无线电波与天线技术》课件.ppt

无线电波与天线技术本课件将深入探讨无线电波与天线技术，涵盖从基础概念到应用领域，以及未来发展趋势的方方面面。

课程导论：无线电波的重要性无处不在无线电波在现代社会中无处不在，从手机通信、广播电视到卫星导航，无线电波技术已经成为我们日常生活不可或缺的一部分。连接世界无线电波技术是连接世界的桥梁，它使人们能够跨越地域和距离进行通信，促进信息交流和文化传播。推动发展无线电波技术的不断发展推动了科技进步和社会发展，它催生了移动互联网、物联网等新兴产业，为人类生活带来了巨大的改变。

无线电波的基本概念无线电波是一种电磁波，它以光速传播，可以被发射和接收。无线电波具有频率和波长，频率越高，波长越短。无线电波可以被调制，用于传输信息。

电磁波的本质电磁场电磁波是由相互垂直的电场和磁场组成的，它们以光速在空间中传播。能量传递电磁波携带能量，可以用来传递信息或进行能量传输。麦克斯韦方程电磁波的传播规律可以用麦克斯韦方程组来描述。

电磁波谱简介1电磁波谱涵盖了从低频无线电波到高能伽马射线的各种电磁波。2无线电波位于电磁波谱的低频端，其频率范围从几赫兹到几百吉赫兹。3其他类型的电磁波包括微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。

无线电波的频率范围长波频率范围：30kHz-300kHz中波频率范围：300kHz-3MHz短波频率范围：3MHz-30MHz超短波频率范围：30MHz-300MHz微波频率范围：300MHz-300GHz

无线电波的传播特性地面波传播主要沿着地球表面传播，适用于低频和中频无线电波。天波传播利用电离层反射来进行长距离传输，适用于短波无线电波。直射传播是指无线电波直接从发射天线传播到接收天线，适用于高频和微波无线电波。

电磁波的传播机制123发射电磁波通过发射天线发射到空间。传播电磁波以光速在空间中传播。接收电磁波被接收天线接收，并转换为电信号。

地面波传播1低频频率低于1.5MHz的无线电波。2绕射地面波可以绕过障碍物进行传播，但随着距离增加，信号强度会逐渐衰减。3应用主要应用于远距离广播、航海通信和军事通信。

天波传播短波频率在3MHz到30MHz之间的无线电波。电离层电离层是地球大气层中的一部分，其电离程度较高，可以反射短波无线电波。反射短波无线电波从电离层反射回来，可以实现长距离传播。应用主要应用于洲际广播、航空通信和短波无线电通信。

电离层反射传播电离层电离层是地球大气层的一部分，其电离程度较高，可以反射短波无线电波。反射短波无线电波从电离层反射回来，可以实现长距离传播。影响因素电离层反射传播受到太阳活动、地球磁场等因素的影响。

直射传播高频频率高于30MHz的无线电波。1直射直射传播是指无线电波直接从发射天线传播到接收天线，无需依赖电离层反射。2视距直射传播的距离有限，通常受地球曲率的限制，称为视距。3应用主要应用于移动通信、卫星通信和雷达技术。4

天线的基本原理1电磁场天线通过改变电流的分布，产生电磁场。2辐射电磁场辐射出无线电波，传播到空间。3接收天线可以接收来自空间的无线电波，并将其转换为电信号。

天线的定义与功能定义天线是一种将导线或其他金属结构设计成特定形状的装置，用于发射或接收无线电波。功能天线的作用是将导线中的电流转换为电磁波辐射到空间，或者将空间中的电磁波转换为导线中的电流。

天线的基本参数增益天线将功率集中到特定方向的能力。辐射模式天线在不同方向上的辐射功率分布。驻波比天线与馈线之间的匹配程度，反映了能量的反射情况。极化天线辐射出的电场方向。

天线增益1方向性天线将功率集中到特定方向的能力。2辐射效率天线将输入功率转换为辐射功率的效率。3增益天线增益是方向性和辐射效率的综合体现，表示天线在特定方向上辐射功率相对于无方向性天线辐射功率的比值。

辐射模式1方向图天线辐射模式可以用方向图来表示，方向图是天线在不同方向上的辐射功率分布图。2形状天线辐射模式的形状与天线的结构和尺寸有关。3应用了解天线的辐射模式可以帮助我们选择合适的传输方向和接收方向。

驻波比（VSWR）驻波比是衡量天线与馈线匹配程度的一个指标，理想情况下，驻波比应该等于1。驻波比越高，表示能量反射越严重，通信效率越低。

天线极化水平极化电场方向与地面平行。垂直极化电场方向与地面垂直。圆极化电场方向随着时间变化而旋转。

线性天线类型1偶极子天线最基本的天线类型，由两根等长导线构成，中间接馈电线。2八木天线由多个偶极子天线和反射器组成，具有高增益和定向性。3对数周期天线由多个偶极子天线组成，具有宽频带特性，可以覆盖较宽的频率范围。

偶极子天线结构偶极子天线由两根等长导线构成，中间接馈电线。特点偶极子天线简单易制，辐射模式为双瓣形，增益较低。应用主要应用于短距离通信、广播发射和接收。

八木天