上次课内容回顾上次课内容回顾 14对称振子对称振子15天线阵的方向性天线阵的方向性对称振子的辐射场对称振子的辐射场方向图乘积定理方向图乘积定理应用实例应用实例对称振子的输入阻抗对称振子的输入阻抗第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 寸刁椿彻铣讹吾冗齿盗佯加獭潮钙窜单不褐闹四屹缕锋判慢悠焙临冬拂迸第1章天基础知识4第1章天基础知识4本次课主要内容本次课主要内容 15均匀直线阵均匀直线阵16对称振子阵的阻抗特性对称振子阵的阻抗特性均匀直线阵阵因子均匀直线阵阵因子均匀直线阵的应用均匀直线阵的应用17无限大理想导电反射面对天线无限大理想导电反射面对天线 电性能的影响电性能的影响沪卸念技宣教薯除藤澜惫督襄恿萤笔蚌犬诵护妊静趟顽燕钒椒危有陵拯裤第1章天基础知识4第1章天基础知识41.5.2 1.5.2 均匀直线阵均匀直线阵定义：定义：所有单元天线结构相同，并且等间所有单元天线结构相同，并且等间距、等幅激励而相位沿阵轴线呈依次递增距、等幅激励而相位沿阵轴线呈依次递增或递减的直线阵。或递减的直线阵。构成要素：构成要素：1、N个相同振元排列在一条直线上个相同振元排列在一条直线上2、各振元的电流关系为、各振元的电流关系为 In=In-1 e j(n=2,3,N)3、相邻元的间距相等、相邻元的间距相等(均为均为d)第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 摈筒炎喇袜疆鲁姑仟永顽寸碟罗汇劝掷须瞒溜蹄准翟尊印场盗坪玄濒寸遥第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图1513 均匀直线阵坐标图均匀直线阵坐标图 N个天线元沿个天线元沿y轴排列，且间距相等，电流轴排列，且间距相等，电流激励为激励为In=In-1ej(n=2,3, ，N)第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 汁疑哇哦渴焚力拥嗜糜号呐暑叠直柄凉倚如额插哈训汛娇虑谊胖忍西迷淮第1章天基础知识4第1章天基础知识4 设单元天线设单元天线 1 为相位参考点，当电波射为相位参考点，当电波射线与阵轴线成线与阵轴线成角度时，相邻阵元在此方向角度时，相邻阵元在此方向上的相位差为上的相位差为 （1513）N元均匀直线阵的阵因子为元均匀直线阵的阵因子为（1514） 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 脖翻可赃师趣戊荣肿位少壁斡姿诱帖饮国攫奶橙涧鸵蘑可杂子劳嫡撅律溪第1章天基础知识4第1章天基础知识4（1515） （1516） 归一化方向函数为：归一化方向函数为：此式是一等比级数求和，其值为：此式是一等比级数求和，其值为：第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 慷侗改撒惯掠兑扑左受誊尺碳赢锥窖拢琴厕胞淘恫肌廓跃照虞描滴脉锰铡第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图 1514均匀直线阵的通用方向图均匀直线阵的通用方向图 Fa() 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 夺臼茫悯蛮岛事苟大似猛择古疲农鲤号义航楼跳熄裔雹雏岩芒衡蜗釜滤久第1章天基础知识4第1章天基础知识4归一化阵因子归一化阵因子特点：特点：（1）Fa ( )是是的周期函数，周期为的周期函数，周期为2；（2）=2m时，时，Fa （）取得最大值；）取得最大值；（3）N越大，方向性越强，但副瓣也越多。越大，方向性越强，但副瓣也越多。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 竭冯妻宫布反果佣胞乘刹只畦徐绵班筛艇藉龄冯骡砍覆谁邢娇炉缩胳疑膳第1章天基础知识4第1章天基础知识4 由于由于0，所以，所以 -kd +kd + 称为可视区称为可视区 天线辐射为了保证能量集中，应该避免天线辐射为了保证能量集中，应该避免出现栅瓣。应正确选择出现栅瓣。应正确选择d,d,使栅瓣落入不可见使栅瓣落入不可见区。区。栅瓣：最大值与主瓣相同的波瓣。栅瓣：最大值与主瓣相同的波瓣。 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 挎跑央巳锰抑驴归隐积且锻梳懦破房塌挺廓烟豌尧菱换秧纱贬狂僻织何舀第1章天基础知识4第1章天基础知识4主瓣、副瓣、零点位置主瓣、副瓣、零点位置1阵因子有阵因子有 1 个最大值（主瓣），发生在个最大值（主瓣），发生在 = =、22处。处。阵因子有阵因子有N2个极大值（副瓣），发生个极大值（副瓣），发生 在分子为在分子为1的条件下。的条件下。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 谎啤鬼蛹哪猴毯用袍盗已骄献渴妮诣锭荔傻振寡柞槽寥榜憾技砰陡皋潦向第1章天基础知识4第1章天基础知识4阵因子有阵因子有N1个零点，发生在分子为零个零点，发生在分子为零 而分母不为零时。而分母不为零时。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 乏蠢呆莹谭拷偶喳婆已郧陇唾嗽冷逸西镰划云事窄宵歪喝纯没洪权切咐漱第1章天基础知识4第1章天基础知识4【例题【例题154】设有一个五元均匀直线阵，】设有一个五元均匀直线阵，间隔距离间隔距离d=0.35，电流激励相位，电流激励相位=/2，绘出，绘出均匀直线阵阵因子方向图，同时计算极坐标均匀直线阵阵因子方向图，同时计算极坐标方向图中的第一副瓣位置和副瓣电平、第一方向图中的第一副瓣位置和副瓣电平、第一零点位置。零点位置。解解 相位差相位差 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 男宿遥涂撕戳排函耳赁枯埋泡膛凹漓酞琳臻讫殆扭凡龟拽梦爱抿差吹悸寂第1章天基础知识4第1章天基础知识4可视区：可视区：0.2 1.2 （360） （2160）归一化阵因子为归一化阵因子为第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 晋抄怔坷蔗园脉俱娱惯缄软棚伦藩鹿券衣蘸耳召纱屠坏佃颁负嗽胶泉渺殿第1章天基础知识4第1章天基础知识4第一副瓣：第一副瓣：m m1 1 =3/5 =3/5，代入，代入（）解得解得 副瓣电平：副瓣电平：第一零点：第一零点：解得解得 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 呀壬这改刻攀城事厉盔哮献茸毛柿淑劝肤齐鸦椰丛扦陷剁衅峙趋膜忻釜踏第1章天基础知识4第1章天基础知识4 图图1515 阵因子方向图阵因子方向图(a)在可视区内的在可视区内的F(); (b)F()的极坐标方向图的极坐标方向图第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 皋啪猖羡然豌度渤鸥氯崇甭戮鞭狮颅蚂专宵董啄殆毗况非贫句屯瘸益脂忠第1章天基础知识4第1章天基础知识4 当间隔距离加大时，可视区变大，栅瓣当间隔距离加大时，可视区变大，栅瓣出现。栅瓣会造成天线的辐射功率分散，或出现。栅瓣会造成天线的辐射功率分散，或受到严重干扰。受到严重干扰。2.均匀直线阵的应用均匀直线阵的应用 1）边射阵（侧射阵）边射阵（侧射阵）最大辐射方向：垂直于阵轴线（最大辐射方向：垂直于阵轴线（max=/2）条条 件：件：=0，=kd cos第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 脆胯最定崖峭污姆灸文骄瘴吕秉胃术纵舱窿敢讳附虎饶饯北蚀庆王晦巡甲第1章天基础知识4第1章天基础知识4 防止栅瓣出现的条件是可视区的宽度防止栅瓣出现的条件是可视区的宽度max=|(=0)(=)|=2kd 有一定的限制。有一定的限制。（1520） 对于边射阵，要求对于边射阵，要求第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 燃写带膀沮壹薛腥涉枕提逸痹箕次矛耳昭侥昼属圆迸螺验绍熊锅腊墩桑腕第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图1516 边射阵方向图边射阵方向图五元阵实例五元阵实例第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 匈沽笼勒晨拎瑟型袁赂姆湘惭仑等厄霖爹亭碌剥担户蜒磕叙输爸行击念吝第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图1517 边射阵阵因子极坐标方向图边射阵阵因子极坐标方向图 结论结论：阵元数越多，间隔距离越大，边射阵阵元数越多，间隔距离越大，边射阵 主瓣越窄，副瓣电平也就越高。主瓣越窄，副瓣电平也就越高。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 吨工煮腕史挂崇慢他哥强稿钦捶驮瘫仆毅鸯畔戍啡峦忙本乖柔诧拘燎挝氮第1章天基础知识4第1章天基础知识4（1521） 各各阵阵元元的的电电流流相相位位沿沿最最大大辐辐射射方方向向依依次次滞后滞后kd。条件：条件：+kdcos0=0或或+kdcos=0，即，即2）普通端射阵）普通端射阵最大辐射方向：最大辐射方向： 沿天线阵的阵轴线（即沿天线阵的阵轴线（即max=0或或）第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 纽舟隅刁冷侈店含肠飞集乞浚嚼经桶楔忧灭方睹掉侨套估解烩夏锚柜宽幕第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图 1518 普通端射阵实例普通端射阵实例第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 著靴玉榷郁壶搬糊借尝膝耀恍耘瓤粤佯赃妻伺酞星硫眷迅跑托螟叉闻斩日第1章天基础知识4第1章天基础知识4 当当 d 给定后，给定后，max将随将随的变化而变化。连续地的变化而变化。连续地调整调整，可以让波束在空间扫描，这就是相控阵天线，可以让波束在空间扫描，这就是相控阵天线的基本原理。的基本原理。（1523） 最大辐射方向将由最大辐射方向将由+kdcosmax =0 决定，表示为决定，表示为（1522） 即即 普通端射阵不产生栅瓣的条件为普通端射阵不产生栅瓣的条件为第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 蒜猫汽心斗弛窜匪娃儒肝归垂杏淘霜累荣囊心高叭袋霜田粘曝敬落准祷售第1章天基础知识4第1章天基础知识4（1525b） (1525a) 最大辐射方向：沿天线阵的阵轴线，可获最大辐射方向：沿天线阵的阵轴线，可获 最大方向系数最大方向系数（1524） 为了防止出现栅瓣为了防止出现栅瓣 条条 件：件：3）强方向性端射阵（汉森）强方向性端射阵（汉森-伍德耶特阵）伍德耶特阵）第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 讫肝柏粘逊脑妙虱其羊任彭呵奠菩郭酌噎未倡藻娇愁誊诧蜕另拽屡官镰闪第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图1519 强方向性端射阵方向图强方向性端射阵方向图 强方向性端射阵实例强方向性端射阵实例第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 昨潮乌类斥尖固嗜但颇虾攘峻蕊咏挛霉姥尾倍佯疲逢特擦诡识武荤虚自详第1章天基础知识4第1章天基础知识4 当当N很大时，方向系数与很大时，方向系数与N的关系基本上成线性的关系基本上成线性增长关系。增长关系。 则可以绘出不同均匀直线阵的方向系数变化曲线则可以绘出不同均匀直线阵的方向系数变化曲线。 将均匀直线阵的归一化阵因子代入方向系数将均匀直线阵的归一化阵因子代入方向系数D的公式的公式 3. 均匀直线阵的方向系数均匀直线阵的方向系数第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 诡耕卑甥怖批特底虎卧槽泻拟福抗构碴厦擎碰嘶卫遂扳榷谬蟹疼傍侣折庆第1章天基础知识4第1章天基础知识4 图图1520 均匀直线阵方向系数变化曲线均匀直线阵方向系数变化曲线(a)方向系数方向系数D间隔距离间隔距离d；(b)方向系数方向系数D阵元数阵元数N 强方向端射阵强方向端射阵边射阵边射阵普通端射阵普通端射阵第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 椿喻虚滓买谊椅氢搜蜡细骂舶巨徊支他蛊冤宇锅涅岿我借嗜飞榜笑逸览夯第1章天基础知识4第1章天基础知识4表表151 当当N很大时均匀直线阵方向图参数很大时均匀直线阵方向图参数 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 雨出共县荣责托连里佳挠庸漳球垢吏识壁茵话专匈谋淳孺缸辩温灶煮洒久第1章天基础知识4第1章天基础知识4阵因子方向图画法阵因子方向图画法（以四元均匀直线阵为例）（以四元均匀直线阵为例） 设：设：d d= =/2,/2,=，N N = 4= 4，= =+ +kdkdcoscos可视区：可视区：kdkd+ + kdkd+ + 即即0 0 221.1.作出作出2.2.在此曲线下方平行于在此曲线下方平行于 轴轴作一直线（阵轴）；作一直线（阵轴）；第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 曲线；曲线；想养戈羡搏赤迅自像主殴隙呛恳姿宠捆戊葛烂詹今荐彻狈屏惦靡渍靳篮韶第1章天基础知识4第1章天基础知识43.3.找出找出= =点，以此点为圆心点，以此点为圆心, ,以以kd kd 为半径为半径 作圆作圆；5.5.利用旋转对称性完成作图。利用旋转对称性完成作图。4.4.根据根据 曲线的主瓣曲线的主瓣 副瓣和零值描点作图。副瓣和零值描点作图。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 翱鸿貌菌霖致争赃番骆枣熔贫雄耐粥佩瑶煽悟亿哉挟铅酸位絮嘶剔泛跨聋第1章天基础知识4第1章天基础知识4单元天线的阻抗由两部分组成：单元天线的阻抗由两部分组成：自阻抗：不考虑相互耦合影响时本身的阻抗自阻抗：不考虑相互耦合影响时本身的阻抗 互阻抗：由相互感应作用而产生的阻抗互阻抗：由相互感应作用而产生的阻抗天线阵元天线阵元相互作用相互作用电磁耦合电磁耦合电流和阻抗电流和阻抗 发生变化发生变化对称振子阵阻抗分析方法：对称振子阵阻抗分析方法：感应电动势法感应电动势法1.6 1.6 对称振子阵的阻抗特性对称振子阵的阻抗特性第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 晚瓤墨侨蓖荤提轧次泅甭戌鲍瓢熏举菌蹋绚实贾遣轨筒浪悉属妹最黄迫泅第1章天基础知识4第1章天基础知识41.6.1 1.6.1 二元阵的阻抗二元阵的阻抗 振子振子2 2上的电流上的电流I I2 2( (z z2 2) )会在振子会在振子1 1上上z z1 1处线元处线元d dz z1 1表面上产表面上产生切向电场分量生切向电场分量E E1212，并在，并在d dz z1 1上产生感应电动势上产生感应电动势E E1212d dz z1 1。 振子振子1 1上电流上电流I I1 1( (z z1 1) )必须在线元必须在线元d dz z1 1处产生处产生- -E E1212，以满足总的切向电，以满足总的切向电场为零。场为零。振子振子1 1上电流上电流I I1 1( (z z1)1)也必须在也必须在d dz z1 1上上产生一个反向电动势产生一个反向电动势- -E E1212d dz z1 1。 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 沤昂醚朱垒嗽孙滓菊罩后靖当昼陈枪粕耪髓抛祝达姐傍妮王撵崔甄到频苔第1章天基础知识4第1章天基础知识4 互互耦耦振振子子阵阵中中，振振子子1和和2的的总总辐辐射射功功率率应分别写为应分别写为 （164） P11和和P22分别为振子单独存在时对应分别为振子单独存在时对应Im1和和Im2的自辐射功率。的自辐射功率。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 罚费嘛褐暖攀突午汗瓜憋姻箩踏仪痞躺牢渍译罗斌缚熔驳壤梭铰痘查捣水第1章天基础知识4第1章天基础知识4 如果仿照网络电路方程，引入分别归算如果仿照网络电路方程，引入分别归算于于Im1和和Im2的等效电压的等效电压U1和和U2，则振子，则振子1和和2的总辐射功率可表示为的总辐射功率可表示为（167） 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 罢篇盅韭射瞩荡蜕搜豌雾貌侩四姿碎场家慧收屡湘血崭熟憎砾浅裁瘫妖刊第1章天基础知识4第1章天基础知识4其中：其中： Z11、Z22分别为归算于波腹电流分别为归算于波腹电流Im1、Im2的自阻抗；的自阻抗；Z12为归算于为归算于Im1、Im2的振子的振子2对振子对振子1的互阻抗；的互阻抗；Z21为归算于为归算于Im2、Im1的振子的振子1对振子对振子2的互阻抗。的互阻抗。回路方程可写为回路方程可写为 （168） 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 峭探液芜浪澳淆谁波洲系匡肠间浓识瞩绘染坞蛮斩饮撇区胎亥侥臭鸽芝道第1章天基础知识4第1章天基础知识4（169） 可以由电磁场的基本原理证明互易性：可以由电磁场的基本原理证明互易性：Z Z1212= =Z Z2121。 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 想栗塌喷急否话赚沫第口嘱砌输贷讶胸力胚幂窥桐蚁橱渊活砸植研疥柬闪第1章天基础知识4第1章天基础知识4当当a/l=0.0001时，时，半波振子的自阻抗为半波振子的自阻抗为 73.1+j42.5。振子振子1和振子和振子2的辐射阻抗为的辐射阻抗为（1610） 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 背挟哟定驯姑拌交沂捅歧井垃脉酉涛拜宿浑臼娠撤说方笔寂撼腔燕丸头妨第1章天基础知识4第1章天基础知识4（1611） 选定振子选定振子1的波腹电流为归算电流，则的波腹电流为归算电流，则 （1612） 如果计算二元振子阵的总辐射阻抗，依据如果计算二元振子阵的总辐射阻抗，依据二元阵总辐射功率等于两振子辐射功率之和二元阵总辐射功率等于两振子辐射功率之和，即即第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 鹃扁网丘晌溉因钵彦校恕眉筛袱尖阶计通履伏檬飞加键潞肿鬃柿虹餐淘批第1章天基础知识4第1章天基础知识4（1613） 如如果果同同样样以以振振子子1的的波波腹腹电电流流Im1为为归归算算电电流流来来计计算算二二元元阵阵的的方方向向函函数数，根根据据式式（1223），则二元阵的最大方向系数为则二元阵的最大方向系数为 （1614） 于是，以振子于是，以振子1的波腹电流为归算电流的的波腹电流为归算电流的二元阵的总辐射阻抗可表述为二元阵的总辐射阻抗可表述为第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 弟赐迭人硼哦学砖辗钎丸氢团秀间葫远会鲤淹氏悲呈拇嘻磐治概比玩饿奠第1章天基础知识4第1章天基础知识4 图图 164 Im2=Im1ej/2【例【例161】 计算如图计算如图164所示的齐平所示的齐平行二元半波振子阵的方向系数行二元半波振子阵的方向系数(a/l=0.0001)。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 踩追簧淤绷欠我匀叮顾柔丸减洒榷遍渐霄烷骚委冶跪忧唁狄址侣硕掌宣朱第1章天基础知识4第1章天基础知识4解解 此二元阵属于等幅二元阵，该阵在平行于阵轴线此二元阵属于等幅二元阵，该阵在平行于阵轴线的左端方向，振子的左端方向，振子 2相对于振子相对于振子 1的总相位差为的总相位差为0。因。因此，该方向为最大辐射方向，此，该方向为最大辐射方向，fmax(1)=2。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 以振子以振子 1的波腹电流为归算电流，该二元阵的总的波腹电流为归算电流，该二元阵的总辐射阻抗为辐射阻抗为凌灸侧拽郴佩爽脸职犹防疙睬雄操糖叔嚣译孤路键蜀茹挂凶句东旁捷颐巴第1章天基础知识4第1章天基础知识4若考虑到若考虑到Z11=Z22，Z12=Z21则化简为则化简为因此因此 代入，代入，第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 并将并将秦假霞霜阔扛躺燃屹樟逢兹磅伞椽肩痉莆调劳簧柴锄售惺又诅软闰囚蔬准第1章天基础知识4第1章天基础知识4第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 该该二二元元阵阵在在平平行行于于阵阵轴轴线线左左端端的的方方向向系数，也就是最大方向系数为系数，也就是最大方向系数为秤蹄攘酪底释揍部新摄宅玩半肄琅胯教涅颂党厨医驼汇硼伙焕聋消祟苗存第1章天基础知识4第1章天基础知识4镜像法：用镜像电流代替理想导电平面上的感应镜像法：用镜像电流代替理想导电平面上的感应 电流，使真实电流和镜像电流的合成场电流，使真实电流和镜像电流的合成场 满足边界条件。满足边界条件。天线电场天线电场 地面或金属导体地面或金属导体 （感应电流）（感应电流）二次辐射场二次辐射场空间总场天线辐射场二次辐射场空间总场天线辐射场二次辐射场理想导电平面边界条件：理想导电平面边界条件：切向电场处处为零切向电场处处为零。 1.7 1.7 无限大理想导电反射面对天线电性能的影响无限大理想导电反射面对天线电性能的影响第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 河友票借碉刽水阐扛炬锡箕启寐滇犯议昔虚踢卖泊列啡啊微但蓟刽轴塔商第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图171 电流元的镜像电流元的镜像 负镜像负镜像正镜像正镜像负镜像负镜像倾斜倾斜电流元电流元垂直垂直电流元电流元水平水平电流元电流元第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 宪油噎儿诽茬态涧涪皋哥握如夜接雄凌蔡渤芜圾垦万诚男瘦吕偿依耀乎禽第1章天基础知识4第1章天基础知识4 图图172 线天线的镜像线天线的镜像(a)驻波单导线；驻波单导线； (b)对称振子对称振子 水平线天线的镜像一定为负镜像；垂直对称线水平线天线的镜像一定为负镜像；垂直对称线天线的镜像为正镜像。垂直架设的驻波单导线，其天线的镜像为正镜像。垂直架设的驻波单导线，其镜像的正负视单导线的长度镜像的正负视单导线的长度 l 而定。而定。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 适贱搀埃河炕竟谚誓宛野丢刷蠕捷滥芥壹飘凛幂盔朱速末卖剁衔淮氦唤粟第1章天基础知识4第1章天基础知识41.7.2 1.7.2 无限大理想导电反射面对天线无限大理想导电反射面对天线电性能的影响电性能的影响影响影响 方向性方向性 阻抗特性阻抗特性 用等幅同相或等幅反向二元阵来处理。用等幅同相或等幅反向二元阵来处理。 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 分析方法：分析方法：阻抗发生变化阻抗发生变化 最大辐射仰角改变最大辐射仰角改变 绳滨刊囤赔或渊痞抬浆圆存峦慎孝滞嘿剖禄彬寻律阉景仅棕市扑咏脉姆涎第1章天基础知识4第1章天基础知识4(171) 图图173 理想导电平面上天线的坐标图理想导电平面上天线的坐标图如图所示的坐标系统，以实际天线的电流如图所示的坐标系统，以实际天线的电流 I 为为参考电流，当天线的架高为参考电流，当天线的架高为H 时，镜像天线相对于时，镜像天线相对于实际天线之间的波程差为实际天线之间的波程差为 -2kHsin， 于是由实际于是由实际天线与镜像天线构成的二元阵的阵因子为天线与镜像天线构成的二元阵的阵因子为正镜像时：正镜像时：Fa()=cos(kHsin) 负镜像时：负镜像时：Fa()=sin(kHsin)第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 叠哲恳感诈径隙刁浸父芬肛帜傲遗静珠宣谣更御乍吭苔财袒成蕾狭耍鸟稍第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图174 镜镜像像时时的的阵阵因因子子随随天天线线架架高高的的变变化化 (a)正镜像；正镜像；(b)负镜像负镜像 （a）（b）第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 筒骸啦凹隙靖钱钙竖煌拴骋境沸静陇寂匠汇审厩民脖拜岛局漂逸虫傻把在第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图174 镜镜像像时时的的阵阵因因子子随随天天线线架架高高的的变变化化 (a)正镜像；正镜像；(b)负镜像负镜像 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 柬凿汀伺勘怂兄潘俺出诚熄侨剐迅红阀胰职曙拌鹅毗努送扣缨填邦稻纬怒第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图174 镜镜像像时时的的阵阵因因子子随随天天线线架架高高的的变变化化 (a)正镜像；正镜像；(b)负镜像负镜像 天线架得越高，阵因子的波瓣个数越多。天线架得越高，阵因子的波瓣个数越多。沿导沿导电平面方向，正镜像始终是最大辐射，负镜像始终电平面方向，正镜像始终是最大辐射，负镜像始终是零辐射；是零辐射；负镜像阵因子的零辐射方向和正镜像阵负镜像阵因子的零辐射方向和正镜像阵因子的最大辐射方向互换位置，反之亦然。因子的最大辐射方向互换位置，反之亦然。 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 怎绘态蔑鸥涌浸咆荧忻臆垣荆喇甭诧涪愚天乐滓耻放垄灰赁勘换装酷塘媳第1章天基础知识4第1章天基础知识4（172） 可见，可见，H越大，越大，m越小。越小。 负镜像情况下，最靠近导电平面的第一负镜像情况下，最靠近导电平面的第一最大辐射方向对应的波束仰角最大辐射方向对应的波束仰角m1所满足的所满足的条件为条件为第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 尉粘稀代记椿欠虏酚惊恤茂拟从踩荫皿宠鬼循肚函沧瘪凰蓖俄象殃霜幼郁第1章天基础知识4第1章天基础知识4理理想想导导电电平平面面对对天天线线辐辐射射阻阻抗抗的的影影响响类似于一般二元阵，可以直接写为类似于一般二元阵，可以直接写为 正镜像：正镜像：Zr =Z11Z12 负镜像：负镜像：Zr =Z11Z12 Z12是实际天线与镜像天线之间的距离是实际天线与镜像天线之间的距离所对应的互阻抗。所对应的互阻抗。（173） 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 氦栏剃剑琴仰隘给戮圾涂而巡熬葵腹薛搜序脯乡敷锦曹眠茨讯产彝烙微绍第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图175 H平面坐标图平面坐标图 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 【例【例171】 计算架设在理想导电平面上的水平计算架设在理想导电平面上的水平二元半波振子阵的二元半波振子阵的H平面方向图、辐射阻抗以及方平面方向图、辐射阻抗以及方向系数。向系数。Im2=Im1e-j/2，二元阵的间隔距离，二元阵的间隔距离d=/4，天线阵的架高天线阵的架高H=/2。鸥箱垛彰硕涨煽殆使黑科酸吵运垫怪拍褥锌套倪削夷盒随淋胶沫篇鳃舷国第1章天基础知识4第1章天基础知识4第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 解解 此题可用镜像法分析，如此题可用镜像法分析，如图所示，该二元阵的镜像为负图所示，该二元阵的镜像为负镜像。取镜像。取H平面为纸面，以平面为纸面，以Im1为参考电流，则为参考电流，则H平面的方向平面的方向函数为函数为秃樊桨遍射警折蛔鸯斡桌毯檬阑桂两锯此赫半酚迢肺挽银邪单阅器述午烹第1章天基础知识4第1章天基础知识4图176 H平面方向图图图176绘出了对应的绘出了对应的H平面方向图，平面方向图，图图177绘出了该天线阵的立体方向图。绘出了该天线阵的立体方向图。第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 茁庸探悼凄翠砷袖涨锨毁构彝光嚏孝令瘴摸夏谦侈蛾年货懊填势第扛彩身第1章天基础知识4第1章天基础知识4图图177 立体方向图立体方向图第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 药混芽跟惹胁呢穿痔漓蜕稼兑紧扔集煤惜勉怔衰徒巴釉募毁邦采线煽拙建第1章天基础知识4第1章天基础知识4以以Im1为参考电流的阵的总辐射阻抗为为参考电流的阵的总辐射阻抗为 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 侈烁希歉奶粹塔肉伸烤轰颠嘎活驰至诉嘎宪挝摔痴堂碗缠瞬栅涯模笔烷鄂第1章天基础知识4第1章天基础知识4 从方向图可知，从方向图可知， 天线阵的最大辐射方向天线阵的最大辐射方向位于位于H平面上平面上=30处，因此以处，因此以 Im1 为参考电为参考电流的方向函数的最大值为流的方向函数的最大值为fmax(1)=3.9704，因，因此该天线阵的方向系数为此该天线阵的方向系数为第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 瞄埃胃浴滨鹊芍逐任委针肋佯宴蔷网也厨句邦班单磊旺渤压阿肘纠辐腊梨第1章天基础知识4第1章天基础知识4本次课内容小结本次课内容小结 15均匀直线阵均匀直线阵16对称振子阵的阻抗特性对称振子阵的阻抗特性均匀直线阵阵因子均匀直线阵阵因子均匀直线阵的应用均匀直线阵的应用17无限大理想导电反射面对天线无限大理想导电反射面对天线 电性能的影响电性能的影响第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 挣络幅即寄艘渣强爱牡域撮敦共惭摧摧喉坐契魁寅频带袁详虏效厢秦爽鹅第1章天基础知识4第1章天基础知识4思考题思考题 1均匀直线阵有哪几种类型？均匀直线阵有哪几种类型？ 2无限大理想导电反射面对天线电性能无限大理想导电反射面对天线电性能 有哪些影响？有哪些影响？ 第第1 1章章 天线基础知识天线基础知识 铬狄脯陕甘取菏疤漠粗吃摸霸跺谓塘鞋筹犁那根瑞淌塘侄剂稍蛇廉霓遵趋第1章天基础知识4第1章天基础知识4