4天线基本理论第三部分[1]

第四章天线基本理论

第四章天线基本理论

§4.8.2理想地面对天线方向性的影响地面对天线特性的影响 地面可视为导电媒质分界面，影响天线辐射特性；

§4.8.2理想地面对天线方向性的影响理想地面上垂直半波对称振子 垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立振子天线(单极天线),它广泛的应用于长、中、短波及超短波波段。假定地面可视为理想导体，则地面的影响可用天线的镜像来替代。等效只在地面或导体的上半空间成立。单极天线 等效等效

远离地面架设的天线(h>>λ) 地面的影响主要为电波传播的多径效应；

近地架设的天线 天线近地架设时，地面上存在感应的传导电流而形成二次辐射源。远区辐射电场由天线和二次源共同形成。二次辐射源可由原天线对地面的镜像代替。 h

h

σ=∞

(a)

(b)

(c) jingqilu@126.com

同相

反相

对称振子

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第四章天线基本理论

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2、直立振子天线 单极天线的辐射场及其方向图 在理想导电平面上的单极天线的辐射场，可直接应用自由空间对称振子的公式进行计算，即： 60 I m jkr cos(β h cosθ ) cosβ h Eθ= j e r sinθ 2π β=k= 式中 λ I m波腹点电流，常用输入电流表示，I 0= I m sin k ( h 0) 架设在地面上的线天线的两个主平面方向图一般用水平平面和铅垂平面来表示

2、直立振子天线 单极天线的辐射场及其方向图 架设在理想导电平面上的单极天线的方向函数为： cos( kh sinδ ) cos kh F (δ )= cosδ ∴单极天线水平面方向图仍然是圆 四种不同的h/λ的铅垂平面方向图

地面

水平面方向图：仰角δ及距离r为常数时电场强度随方位角 的变化曲线 铅垂面方向图：方位角 及距离r为常数时电场强度随仰角δ的变化曲线

h/λ↑ 波瓣变尖；h/λ> 0.5时，出现旁瓣；当h/λ继续增大时，由于天线上反相电流的作用，沿δ= 00方向上的辐射减弱。实际中一般取h/λ为0.53左右。

δ= 900 θ

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2、直立振子天线 单极天线的效率 ηA= P辐射功率 P∑==∑,P为输入功率；P为欧姆损耗 i l输入功率 P P∑+ P i l

2、直立振子天线

提高单极天线效率的方法 提高天线的辐射电阻 采用在顶端加容性负载和在天线中部或底部加感性负载的方法，提高天线上电流波腹点的位置，可等效为增加了天线的有效高度。

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