偶极子天线专题知识专业知识讲座

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超短波七元偶极子侧向天线阵应用场景

摘要：1. 介绍超短波和偶极子天线的基本概念2. 解释七元偶极子侧向天线阵的结构和原理3. 探讨超短波七元偶极子侧向天线阵在通信和雷达系统中的应用场景4. 分析未来的发展趋势和潜在的应用可能性引言超短波通信和雷达系统一直在军事和民用领域发挥着重要的作用。

而偶极子天线则是这类系统中最常用的一种天线类型之一。

而七元偶极子侧向天线阵作为一种特殊的天线结构，具有更加广泛的应用场景和更高的性能要求。

1. 超短波和偶极子天线的基本概念超短波（Ultra High Frequency, UHF）波段通常指的是300MHz至3GHz的电磁波频段，具有穿透建筑物能力强、抗多径衰减能力强等特点，因此被广泛应用于军事通信、卫星通信以及雷达系统中。

偶极子天线是一种最简单的无线电天线结构，由两根等长的、平行的输电线构成，可以用于发射或接收电磁波。

由于其结构简单、成本低廉、易于制造等优点，因此在超短波通信和雷达系统中得到了广泛应用。

七元偶极子侧向天线阵是由七个偶极子天线组成的一种线性阵列，通过控制每个天线的相位和幅度来实现对信号的波束形成和指向性辐射。

其结构复杂，需要精密的相位和幅度控制器来确保整个天线阵的工作性能。

通过调节每个偶极子天线的信号发射和接收特性，可以实现对特定方向的信号收发，并且可以实现波束的扫描和锁定。

3. 超短波七元偶极子侧向天线阵在通信和雷达系统中的应用场景在超短波通信系统中，七元偶极子侧向天线阵可以实现对特定方向的信号发送和接收，从而提高了通信系统的抗干扰能力和信号覆盖范围。

在雷达系统中，七元偶极子侧向天线阵可以实现对目标的精确探测和跟踪，同时也可以实现对多目标的同时监测和测距。

七元偶极子侧向天线阵在军事通信、卫星通信和雷达系统中得到了广泛的应用。

4. 未来的发展趋势和潜在的应用可能性随着5G技术的发展和智能化需求的增加，超短波通信和雷达系统对天线性能的要求会越来越高。

七元偶极子侧向天线阵作为一种性能优越的天线类型，将会得到更广泛的应用。

天线基础知识课件

重新安装
修复完成后，重新安装天线，确保安装牢固。
天线的升级与改造方案
升级方案
根据实际需求和技术发展，对天线进行升级改造，提高天线的性能和功能。
改造方案
根据实际场景和需求，对天线进行改造，如改变天线结构、增加天线数量等。
方案实施
制定详细的实施方案，包括改造计划、时间安排、人员分工等，确保改造顺利进行。
04
天线的应用领域
通信领域
移动通信
01
手机、无线电对讲机等移动通信设备使用天线接收和发送信号
。
卫星通信
02
卫星地面站使用天线与卫星进行通信。
无线局域网
03
路由器、电脑等设备通过天线连接无线网络。
雷达领域
天气预报雷达
用于监测天气状况，如风切变、降水等。
导航雷达
用于飞机、船舶等导航。
军事雷达
用于探测目标、制导武器等。
05
天线的设计与制作
天线的设计原则与方法
匹配原则
天线应与发射和接收设备相匹配，以确保信号
的最佳传输。
效率原则
天线应具有高效率，以减少信号的损失和干扰
。
抗干扰原则
天线应具有抗干扰能力，以减少外部信号的干
扰。
多功能性原则
天线应具有多功能性，以满足不同的应用需求
。
天线的制作材料与工艺流程
01
电磁波在空间中以波的形式传播，其传播速度等于光速。
电磁波的特性
电磁波具有频率、波长、振幅等特性，不同特性的电磁波具有不同的传播方式和性质。
天线辐射原理
天线的作用
天线是用来发射或接收电磁波的设备，其作用是将电信号转换为电磁波或将电磁波转换为电信号。

第1章天线基础知识(3)PPT课件

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第1章天线基础知识
辐射场的方向性不仅与θ有关，也和振子的电长度有关。对称振子以波腹电流归算的E面方向函数为
f()6E 0I(m /)rcos(klcossin)cos(kl)（1―4―5）
（2）传输线为能量传输系统，对称振子为辐射系统。
第1章天线基础知识
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(a)
(b)
图1―4―6
(a)均匀双线；(b)对称振子
第1章天线基础知识
对称振子可看作是由长为 l 的开路平行双导线构成，但需要修正两点：
1．用平均特性阻抗来代替对称振子的特性阻抗。
Z0A1 l 0 l Z0(z)dz120(ln2 al1) （1―4―10）
２．将对称振子的辐射功率等效为电阻损耗，均匀分布在天线臂上。
第1章天线基础知识
对称振子最终可以等效为：一段具有平均特性阻抗的有耗传输线
单位长度损耗电阻为：
R1
l1
2Rr
s
in(2l 2l
)
β为传输线的相移常数：
k
11 2
1
R1 kZ0A
பைடு நூலகம்
2
式中 k2
（1―4―11）（1―4―12）
第1章天线基础知识
衰减常数为
R1 2Z0A
Rr
Z0Al(1si2n2l l
)

第一章天线基础知识PPT课件

辐射总功率： Pr 40IA2(l)2
等效关系： Rr 2Pr /IA2
辐射电阻： Rr 8(0l/)2
辐射功率取决于电偶极子的电长度，频率越高或波长越短，辐射功率越大。已经假定空间媒质不消耗功率且在空间内无其它场源，所以辐射功率与距离r无关。
17
1.1.2 对偶原理与磁基本振子
（1）对偶原理（2）磁基本振子
18
（1）对偶原理
电荷与电流是产生电磁场的唯一源。自然界中至今尚未发现任何磁荷与磁流存在。但是对于某些电磁场问题，引入假想的磁荷与磁流是有益的。
对偶原理
如果将上述电场及磁场分为两部分：一部分是由电荷及电
流产生的电场及Ee (磁r )场；另He一(r)部分是由磁荷及磁流产生的电场及磁场Em(r，) 即 Hm(r)
由对偶关系：
22
磁偶极子的辐射总功率
1
P rs S ad v s s 2 R E e H ] [ d s 1
4 6 I m 2 (0 s ) 2
磁偶极子的辐射电阻
Rr
2Pr Im2
3204(s)2
同样长度的导线，绕制成磁偶极子，在电流
振幅相同情况下，远区的辐射功率比电偶极子
的要小的多。
工程上常采用两个正交平面方向图，自由空间中两个最重要的平面方向图是E面和H面。E 面即电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面，H面即磁场强度矢量所在并包含最大辐振子的H平面方向图
功率方向图反映辐射的功率密度与方向之间的关系，它与场强方向图关系为
25
（1）方向函数
方向性，就是在相同距离的条件下天线辐射场的相对值与空间方向的关系。天线远场区：
方向函数：
归一化方向函数：

《天线基础知识全》课件

天线的分类
总结词
天线的分类
详细描述
根据不同的分类标准，天线可以分为多种类型。按照工作频段，可以分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线等；按照用途，可以分为广播天线、电视天线、雷达天线、通信天线等；按照结构，可以分为线天线和面天线。
天线的发展历程
总结词
天线的发展历程
详细描述
天线的发展历程可以追溯到19世纪末期。最初的天线是简单的偶极子天线，随着技术的发展，人们开始研究各种不同形式的天线，以满足不同的通信需求。近年来，随着无线通信技术的快速发展，天线技术也取得了巨大的进步，出现了许多新型天线，如智能天线、超宽带天线等。
交通雷达
天线用于交通流量监测和控制，保障交通安全和顺畅。
广播领域
调频广播
天线用于调频广播电台和接收机，传递音频信号。
电视广播
天线用于电视台和电视机，接收视频和音频信号。
短波广播
天线用于国际广播电台和接收机，向全球范围传递信息。
电视领域
有线电视
天线用于有线电视网络和电视机，提供电视节目信号。
它可以将电磁波转换为螺旋形波束，以实现定向辐射和接收。
微带天线
微带天线是一种新型的天线，由一个或多个微带贴片构成。
它利用微带线传输电磁波，并通过贴片辐射电磁波。
微带天线具有体积小、重量轻、易于集成等优点，广泛应用于移动通信、卫星通信、雷达等领域
。
04 天线的应用
通信领域
01
02
03
《天线基础知识全》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 天线概述 • 天线的基本原理 • 天线的基本结构 • 天线的应用 • 天线的设计与优化

第1章天线基础知识-PPT精品

H r H Er E 0
由上式可见，远区场的性质与近区场的性质完全不
同，场强只有两个相位相同的分量（Eθ,Hφ）。
第1章天线基础知识
远区场的坡印廷矢量平均值为
Sav1 2R e[EH ]15 2Ir2 2l2sin2er
有能量沿r方向向外辐射，故远区场又称为辐射场。该辐射场有如下性质：
第1章天线基础知识
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x
(a)
(b)
图1―5 (a)小电流环；(b)磁矩
第1章天线基础知识
磁基本振子的实际模型是小电流环，它的周长远小于波长，而且环上的谐变电流I的振幅和相位处处相同。相应的磁矩和环上电流的关系为
pm=μ0IS 式中s为环面积矢量，方向由环电流I按右手螺旋定则确定。
第1章天线基础知识
第1章天线基础知识
第1章天线基础知识
1.1 电基本振子的辐射电基本振子（Electric Short Dipole）又称电流元，
它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l远小于波长λ，其半径a远小于l，同时振子沿线的电流I处处等幅同相。用这样的电流元可以构成实际的更复杂的天线，因而电基本振子的辐射特性是研究更复杂天线辐射特性的基础。
第1章天线基础知识
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E
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图1―1―4 磁基本振子的坐标
第1章天线基础知识
其中，下标e,m分别对应电源和磁源，则磁基本振子远区辐射场的表达式为
E
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H
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天线知识专业知识

垂直极化波要用具有垂直极化特征旳天线来接受；水平极化波要用具有水平极化特征旳天线来接受；
右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特征旳天线来接受；而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特征旳天线来接受。当来波旳极化方向与接受天线旳极化方向不一致时，在接受过程中一般都要产生极化损失，例如：当用圆极化天线接受任一线极化波，或用线极化天线接受任一圆极化波时，都要产生３分贝旳极化损失，即只能接受到来波旳二分之一能量；
当导线旳长度增大到可与波长相比拟时，导线上旳电流就大大增长，因而就能形成较强旳辐射。一般将上述能产生明显辐射旳直导线称为振子。
天线可视为一种四端网络
同轴线变化为天线
3.1 对称振子
两臂长度相等旳振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长。全长与波长相等旳振子，称为全波对称振子。将振子折合起来旳，称为折合振子。
超短波和微波旳频率很高，波长较短，它旳地面波衰减不久。所以也不能依托地面波作较远距离旳传播，它主要是由空间波来传播旳。空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见旳地方。在直视距离内超短波旳传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距离内超短波接受装置才干稳定地接受信号。
直视距离和发射天线以及接受天线旳高度有关系，并受到地球曲率半径旳影响。由简朴旳几何关系式可知 AB＝3.57(√HT+√HR)(公里)
一移动基站天线旳有关概念
1、无线电波旳基本知识 2、超短波旳传播 3、天线辐射电磁波旳基本原理 4、有关传播线旳几种基本概念 5、经典旳移动基站天线技术指标综述 6、通信距离方程 7、基站天馈系统 8、抛物面天线简介
１无线电波旳基本知识
１．１无线电波什么叫无线电波？无线电波是一种能量传播形式，
1.6 (极化)隔离

天线的知识讲座教材

抛物反射面的使用，更能使天线的辐射，像光学中的探照灯那样，把能量集中到一个小立体角内，从而获得很高的增益。不言而喻，抛物面天线的构成包括两个基本要素：抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源。
B&T天线的基本知识
1.3.3 增益增益是指：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信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W . 换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。半波对称振子的增益为G = 2.15 dBi ; 4个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd . 半波对称振子的增益为G = 0 dBd （因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值。）；垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 – 2.15 = 6 dBd .
1.3.3 增益
dBi：前面已解释过，表征相对值，dBi是天线增益的概念，不是具体单位， i 是 isotropic （各向同性）简写。实际上就是dB。 • dBuV：和dBm相同的概念。我们在场强仪和手机测试模式上看到的基站场强单位都是它，和 dBm 的关系是： dBm ： 10lg( 功率 /1mW) ； dBuv: 20lg(电压/1uv)，功率＝电压的平方/50 欧姆（如果端口阻抗是50欧姆，一般系统都是）所以：dBuv = dBm + 107 dB

中级培训第一模块之二：天线基础知识26页PPT

60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
中级培训第一模块之二：天线基础知识
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们就不再配享受自由了。—— 毕达哥拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的利益，而是为了公共的利益；一部分靠有害的强制，一部分靠法律他们会更快乐的话，那么法律作为一件无用之物自己就会消灭。— —洛克

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近于正弦函数分布；
? 当 ka ? 0.1时，偶极子天线上的电流分
布近似为：
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几种典型偶极子天线上的电流分布
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标准半波偶极子天线
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用于电视接收用于宽带通信
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流分布是均匀的，则 dz 所产生的场为：
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天线在M点产生的场是无数 dz 在M点产生
的场的积分：
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上式的适用条件：
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二、偶当极之处子，请天联系线本人的或网方站删向除。性函数
由 E?m可知:
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1） f (? ,? ) 与 ? 无关，因此偶极子天线在赤道
面内轴向对称，方向性图为一圆；
2） f (? ,? ) 与 ? 有关，说明偶极子天线在子午
? 面内的方向性与
有关；其方向性取决于
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? 赫芝偶极子，电流元：
? 短偶极子：
? 有限长度偶极子：偶极子天线，对称振子
偶极子天线是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波偶极子可简单地独立使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波偶极子天线组成天线阵。
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偶极子天线上电流分布的特点
? 振子的终端始终是电流的波节； ? 离终端? /4处为电流的波腹，再经 ? /4处为电流
波节，依次重复； ? 在振子上的电流经过零值时，电流相位改变
1800； ? 振子输入端的电流值由电长度 l/ ? 决定； ? 振子两臂相对应点的电流相等。
一、偶极子天线
1. 偶极子天线（对称振子）：中点断开并接以馈电源的线性导体。
2. 半波偶极子天线（对称振子）：每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的天线。
3. 辐射源：在馈电电源作用下，在偶极子天线振子上所建立的电流。
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半波偶极子天线（ l ? 0.25? ）和电
流元的方向性图比较
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代入：
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得：
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sin k?l ?
二、偶极子天线上的电流分布
假设：
? a ?? l ，这时可忽略端面电流，即只有
纵向电流 I z ；
? a ?? ? ，忽略间隙 ? 内的位移电流所产
生的辐射场。
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结论：
? 当a ? 0 时，偶极子天线上的电流分布接
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第二节偶极子天线的辐射场和方向性函数
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一、当偶之处极，请子联系天本人线或网的站删辐除。射场
在天线振子上取一小段 dz ，认为 dz 上电
Z
M
dz ? 1 r1
z ?0
z ?2 dz
r0
r2
又 ? r1 ? r0 ? z cos? ? r ? z cos?
z cos?0
r2 ? r0 ? z cos? ? r ? z cos?
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