反射面天线的增益和瓣宽与天线馈源的方向图形状有关,与它对反射面边缘的照射电平有关。如果馈源对反射面的照射是均匀的天线增益就高,但同时天线的旁瓣也高,抗干扰性能就差。通常情况下,馈源照射呈钟形分布。考虑增益和旁瓣要求,在反射面边缘的照射电平一般取-10~-12dB.口面直径为D的抛物反射面天线的增益和主瓣宽度可用下列公式近似计算:增益主瓣宽度8.3抛物反射面天线的增益和瓣宽第61页,共80页,星期日,2025年,2月5日在这儿增益=10log(4mW/1mW)=6dBd一个对称台振子假设在接收机中有1mW功率在阵中有4个对称振子
在接收机中就有4mW功率更加集中的信号对称振子组阵能够控制辐射能构成“扁平的面包圈”增益是指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比,即功率之比。增益一般与天线方向图有关,方向图主瓣越窄,后瓣、副瓣越小,增益越高。第29页,共80页,星期日,2025年,2月5日在我们的“扇形覆盖天线”中,反射面把功率聚焦到一个方向进一步提高了增益。这里,“扇形覆盖天线”与单个对称振子相比的增益为10log(8mW/1mW)=9dBd“扇形覆盖天线”
将在接收机中有8mW功率“全向阵”
例如在接收机中为4mW功率(顶视)天线利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线第30页,共80页,星期日,2025年,2月5日一个单一对称振子具有面包圈形的方向图辐射
一个各向同性的辐射器在所有方向具有相同的辐射一个天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.17dBi3.6dBd和dBi的区别2.17dB对称振子的增益为2.17dB第31页,共80页,星期日,2025年,2月5日3.7前后比方向图中,前后瓣最大电平之比称为前后比。它大,天线定向接收性能就好。基本半波振子天线的前后比为1,所以对来自振子前后的相同信号电波具有相同的接收能力。前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log 典型值为25dB左右目的是有一个尽可能小的反向功率(前向功率)(反向功率)第32页,共80页,星期日,2025年,2月5日3.8波束宽度方位即水平面方向图120°(eg)峰值-10dB点-10dB点10dB波束宽度60°(eg)峰值-3dB点-3dB点3dB波束宽度15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB俯仰面即垂直面方向图在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣,其中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率(角)瓣宽。主瓣瓣宽越窄,则方向性越好,抗干扰能力越强。第33页,共80页,星期日,2025年,2月5日方向图旁瓣显示上旁瓣抑制下旁瓣抑制第34页,共80页,星期日,2025年,2月5日全向天线增益与垂直波瓣宽度第35页,共80页,星期日,2025年,2月5日9dBd全向天线第36页,共80页,星期日,2025年,2月5日板状天线增益与水平波瓣宽度90?180?360?半功率波瓣宽度半波振子带反射板的半波振子带反射板的两个半波振子以半波振子为参考的增益0dBd3dBd6dBd理论辐射图第37页,共80页,星期日,2025年,2月5日一般说来,天线的主瓣波束宽度越窄,天线增益越高。当旁瓣电平及前后比正常的情况下,可用下式近似表示反射面天线,则由于有效照射效率因素的影响,故3.9天线增益与方向图的关系天线增益与方向图半功率波瓣宽度的关系第38页,共80页,星期日,2025年,2月5日3.10天线的下倾为使波束指向朝向地面,需要天线下倾无下倾电下倾机械下倾第39页,共80页,星期日,2025年,2月5日天线波束下倾的演示第40页,共80页,星期日,2025年,2月5日4关于传输线的几个基本概念连接天线和发射(或接收)机输出(或输入)端的导线称为传输线