天线设计
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天线设计流程
天线设计流程天线设计是无线通信系统中至关重要的一环，它直接影响着通信质量和覆盖范围。
一个优秀的天线设计可以提高信号传输效率，降低通信成本，因此，天线设计流程的规范性和科学性显得尤为重要。
首先，天线设计的第一步是需求分析。
在进行天线设计之前，我们需要清楚地了解客户的需求和要求。
这包括通信频段、覆盖范围、信号强度等方面的要求。
只有充分了解客户的需求，才能设计出符合实际应用场景的天线。
第二步是天线设计方案的制定。
在明确了客户的需求后，我们需要根据实际情况，制定出符合要求的天线设计方案。
这一步需要考虑到天线的类型、结构、材料、尺寸等方面的因素，以及与之相关的电磁特性和传输特性。
在这一步中，我们需要综合考虑各种因素，力求设计出最优的天线方案。
第三步是天线的仿真与优化。
在确定了天线设计方案后，我们需要利用专业的仿真软件对天线进行仿真分析，以验证设计方案的可行性，并对其进行优化。
通过仿真分析，我们可以得到天线的电磁特性、辐射特性等重要参数，从而对天线进行进一步优化，以达到最佳的设计效果。
第四步是天线的制作与调试。
在完成了天线的设计和优化后，我们需要将设计方案转化为实际的天线产品。
这一步需要考虑到天线的制作工艺、材料选择、工艺参数等方面的因素。
制作完成后，需要对天线进行严格的调试和测试，以确保其性能符合设计要求。
最后，是天线的实际应用和维护。
在天线制作完成并投入使用后，我们需要对其进行实际的应用测试，并进行必要的维护和调整。
只有在实际的应用中，我们才能验证天线设计的有效性，并及时对其进行调整和优化。
总的来说，天线设计流程是一个系统工程，需要综合考虑多个因素，并且需要严格按照流程进行。
只有在每一个步骤都做到科学规范，才能设计出优秀的天线产品，为无线通信系统的稳定运行提供保障。
天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线
天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线口径天线是一种特殊的天线，其工作原理是通过改变天线口径的大小以实现方向性辐射。
喇叭天线则是一种具有喇叭形状的天线，其主要功能是对电磁波进行聚焦或分散，从而实现天线的增益和波束的调控。
本章将介绍这两种天线的基本原理和设计方法。
6.1口径天线6.1.1口径天线的基本原理口径天线的基本原理是利用天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向。
根据狄拉克定理，天线辐射的功率密度与天线口径的平方成正比。
因此，通过改变天线口径的大小，可以调整天线的辐射功率和波束的方向性。
一般情况下，口径天线的口径越大，辐射功率越大，波束的方向性越好。
6.1.2口径天线的设计方法口径天线的设计方法主要包括天线口径的确定和辐射模式的设计。
天线口径的确定需要考虑到工作频率、辐射功率和波束方向等参数。
一般情况下，口径天线的口径选取为波长的几倍，以保证天线的辐射效果和方向性。
辐射模式的设计则需要根据具体的应用要求，确定天线的辐射方式和波束的形状。
6.2喇叭天线6.2.1喇叭天线的基本原理喇叭天线是一种特殊形状的天线，其主要功能是将电磁波进行聚焦或分散，从而实现天线的增益和波束的调控。
喇叭天线的基本原理是利用喇叭形状的反射面将电磁波进行反射和聚集。
喇叭天线可以分为抛物面喇叭天线和双曲面喇叭天线。
抛物面喇叭天线主要用于聚焦电磁波，而双曲面喇叭天线主要用于分散电磁波。
6.2.2喇叭天线的设计方法喇叭天线的设计方法主要包括反射面的确定和波束的调控。
反射面的确定需要考虑到工作频率、波束宽度和聚焦距离等参数。
一般情况下，抛物面喇叭天线的反射面采用抛物线形状，双曲面喇叭天线的反射面采用双曲线形状。
波束的调控则需要通过反射面的形状和尺寸来实现，一般情况下，反射面的大小越大，波束的调控能力越好。
综上所述，口径天线和喇叭天线是一种特殊的天线，其工作原理是通过改变天线口径的大小和喇叭形状来实现方向性辐射和波束的调控。
口径天线通过改变天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向，而喇叭天线则通过喇叭形状的反射面将电磁波进行聚焦或分散。
短波天线工程设计方案
短波天线工程设计方案一、设计目标本短波天线工程设计方案旨在为广播、电视、通讯等领域提供高性能、稳定可靠的短波天线系统。
通过精确的设计和优质的材料，确保信号传输的可靠性和稳定性，为用户提供卓越的通讯体验。
二、设计原则1. 网络覆盖范围广：确保天线信号覆盖范围广，满足用户对信号的需求。
2. 抗干扰能力强：通过技术手段提高天线对干扰的抵抗能力，确保信号传输的稳定性。
3. 结构稳固耐用：选用高质量材料，确保天线结构稳固、耐用、长期稳定工作。
4. 工程实用性好：天线系统安装、维护简便，具有一定的实用性。
5. 成本控制合理：在不影响性能的前提下，通过合理的设计、材料选择，控制工程成本。
三、设计方案为了实现上述目标和原则，本短波天线工程设计方案将参考以下内容：1. 天线位置选择天线的位置选择会直接影响信号的传输范围和质量，应该尽量避开高干扰区域，选择视野开阔、无遮挡的位置，以确保信号通畅。
2. 天线类型根据实际需求，选择适合的天线类型。
在短波通讯领域，常用的天线类型有水平天线、垂直天线、定向天线等，根据不同的场景和需求进行选择。
3. 天线高度天线的安装高度对信号覆盖范围和质量有着直接的影响，选择合适的高度可以最大程度地扩大信号覆盖范围。
4. 天线材料选择天线材料的质量对天线的稳定性和耐用性有着直接的影响，选择高质量的材料可以提升天线的性能和稳定性。
5. 天线系统调试安装完成后，需要进行天线系统的调试工作，确保天线能够正常工作。
6. 安全措施在设计天线工程时，需要考虑到安全因素，确保天线的安装和维护过程中不会产生安全隐患。
四、预期效果通过以上设计方案的实施，预期将达到以下效果：1. 提高信号覆盖范围和质量，满足用户对信号的需求。
2. 提高天线对干扰的抵抗能力，确保信号传输的稳定性。
3. 提高天线的稳定性和耐用性，减少维护成本。
4. 提高天线的实用性和安全性，方便用户安装和维护。
5. 控制工程成本，提高投资回报率。
射频天线设计要点
射频天线设计要点在无线通信系统中，射频天线是起到频率转换和增益放大的作用，是整个系统中非常重要的部分。
正确设计和调试射频天线可以显著提高系统的性能和覆盖范围。
以下是一些设计射频天线的关键要点：1. 频率选择：首先要确定射频天线所工作的频率范围，根据频率来选择合适的天线类型，如全向天线、定向天线或者扁平天线等。
2. 天线形状：天线的形状会影响其辐射特性，不同的形状适用于不同的应用场景。
需要根据具体要求选择合适的形状设计天线。
3. 辐射效率：辐射效率是指射频信号通过天线辐射出去的程度，是一个重要指标。
有效地调整天线的结构和参数可以提高辐射效率，提升信号传输质量。
4. 阻抗匹配：射频天线的阻抗匹配是确保天线与传输线之间能够有效传输信号的重要环节。
通过调整天线的匹配网络可以实现阻抗匹配，提高系统的性能。
5. 天线位置：天线的安装位置和方向会直接影响信号的覆盖范围和强度。
需要在设计中考虑好天线的安装位置以及方向，确保信号覆盖范围的均匀性和完整性。
6. 扩展性能：射频天线的设计需要考虑其扩展性能，即能否适应未来技术的发展和系统的升级。
在设计时需要考虑系统的未来发展方向，保证天线的设计能够满足未来需求。
7. 天线测试：设计完射频天线后，需要进行测试验证其性能是否符合要求。
可以通过天线测试仪器检测天线的辐射性能、阻抗匹配等指标，确保天线设计的准确性。
综上所述，射频天线设计是整个无线通信系统中至关重要的一环。
正确设计和调试射频天线可以有效提高系统的性能和覆盖范围，确保信号传输质量。
设计时需要考虑到频率选择、天线形状、辐射效率、阻抗匹配、天线位置、扩展性能和天线测试等关键要点，以确保天线设计的准确性和有效性。
希望以上信息对您有所帮助，如有疑问或需要进一步了解，请随时和我联系。
天线设计该如何入门
引言概述：天线设计是无线通信领域中非常重要的一部分。
随着无线通信技术的不断发展和应用需求的增加，天线设计也变得越来越重要。
本文将介绍如何入门天线设计，并提供一些实用的技巧和建议。
正文内容：一、了解天线基础知识1. 学习天线的基本原理和工作原理，包括辐射机制、功率传输和接收信号。
深入了解天线参数，如增益、方向性和频率响应等。
2. 研究不同类型的天线，包括单极天线、双极天线和多极天线等。
了解它们的优缺点和适用场景，以及不同频率的选择。
3. 学习天线设计中常见的工具和软件，如天线模拟软件和测试设备。
掌握使用这些工具进行天线设计和测试的方法。
4. 了解天线设计中的一些基本概念和标准，如驻波比、频带宽度和效率等。
掌握如何计算和优化这些参数以满足设计要求。
5. 通过阅读相关的学术论文和专业书籍，了解天线设计领域的最新进展和研究方向。
参加相关的学术会议和研讨会，与领域专家交流和学习。
二、掌握天线设计流程1. 定义设计目标和需求，包括频率范围、增益要求和方向性要求等。
根据实际应用场景，确定天线的物理尺寸和材料选择。
2. 使用天线模拟软件进行初始设计，根据设计目标和需求，选择合适的天线结构和参数。
进行电磁仿真和优化，以满足设计要求。
3. 制作和测试原型天线，包括选取适当的材料和制作工艺。
使用天线测试设备进行性能测试，如增益、工作频率和方向图等。
4. 根据测试结果，对原型天线进行调整和优化。
通过修改天线结构或参数，进一步改善性能和满足设计要求。
5. 进行天线的性能评估和验证，包括频率响应、辐射效率和阻抗匹配等。
与实际应用场景进行对比和测试，确保天线的性能和可靠性。
三、了解常见的天线设计技巧和优化方法1. 使用多个发射和接收元素，以增加天线的增益和方向性。
选择合适的阵列结构和波束控制方法，优化天线的辐射特性。
2. 针对特定应用场景，使用宽带天线设计方法，以实现更宽的工作频带。
采用匹配网路和调频器件，以确保天线在整个频率范围内的性能稳定。
PCB天线设计及射频布局设计指南
引言：概述：PCB天线设计是通过在PCB上布局电路来实现无线电频率的传输和接收。
天线设计的质量直接影响到设备的通信质量和性能。
射频布局是指在PCB电路板上布置射频元件以保证信号传输的稳定性和减少信号干扰。
好的射频布局能够降低噪声和干扰，提高设备的接收灵敏度和发送功率。
正文：一、基本原理1.1天线类型1.2天线参数1.3天线选择与匹配技术1.3.1频带选择1.3.2阻抗匹配1.3.3尺寸约束1.3.4天线方向性1.3.5天线辐射效率二、PCB天线设计2.1天线形状设计2.2天线位置选择2.3天线尺寸优化2.4天线与其他元件的间距设计2.5天线与地板的设计三、射频布局设计3.1射频信号布局准则3.2射频焊盘布局3.3射频走线布局3.4射频电源布局3.5射频地面布局四、PCB天线设计常见问题与解决方法4.1天线频率偏差问题4.2天线辐射模式问题4.3天线干扰和噪声问题4.4天线尺寸限制问题4.5天线输出功率问题五、实例与应用5.1手持设备天线设计实例5.2无线通信设备天线设计实例5.3汽车电子设备天线设计实例5.4IoT设备天线设计实例5.55G通信设备天线设计实例总结：PCB天线设计和射频布局的优化对设备的性能提升至关重要。
通过了解天线设计的基本原理和射频布局技术，工程师们能够更好地实施天线设计和射频布局。
本文从天线基本原理、PCB天线设计、射频布局设计、常见问题与解决方法以及实例与应用方面进行了详细的阐述。
希望这些设计指南能够帮助工程师们更好地进行PCB天线设计和射频布局，提高设备的性能和通信质量。
天线设计标准规范要求有哪些
天线设计标准规范要求有哪些
天线设计标准规范是为了确保天线设计的质量和性能，提高天线的工作效率和可靠性。
下面是一些常见的天线设计标准规范要求：
1.频率范围：规定天线能够有效工作的频率范围，以满足不同
工作场景和应用的需求。
2.增益：定义天线的增益要求，即天线能够将电能有效地转换
为无线电信号的功率。
增益越高，信号传输越远。
3.辐射方向性：规定天线辐射方向性的要求，例如全向天线、
定向天线等。
较好的方向性可以提高信号传输的效率和抗干扰性。
4.极化方式：规定天线的极化方式，包括水平极化、垂直极化、圆极化等。
极化方式的选择应与接收或传输设备的极化方式匹配。
5.回波损耗：规定在天线输入端的回波损耗，即信号从天线中
发射或接收后的反射损耗。
回波损耗越小，能量利用率和工作效率越高。
6.驻波比：规定天线的驻波比要求，即输入信号和反射信号之比，反映了天线系统的匹配情况。
7.尺寸和重量：规定天线的尺寸和重量要求，以便于安装和携
带。
8.可靠性和耐久性：规定天线的可靠性和耐久性要求，以确保天线在不同的环境和工作条件下都能正常工作。
9.环境适应性：规定天线在不同环境条件下的适应性要求，例如温度范围、湿度、抗震等。
10.材料和制造工艺：规定天线的材料和制造工艺要求，以确保天线的质量和性能。
这些规范要求可以帮助设计人员制定合适的天线设计方案，并利用这些标准规范来评估和验证天线的质量和性能。
通过遵守这些规范要求，可以提高天线的工作性能、可靠性和耐久性，满足用户的需求。
手机天线设计汇总(飞图科技)
效率与增益
效率与增益
手机天线的效率与增益决定了信号的传输距离和穿透能力。高效率与增益能够 提高信号的传输距离和穿透能力，使手机在复杂环境下仍能保持稳定的通信性 能。
优化技术
为了提高手机天线的效率与增益，需要采用先进的优化技术，如仿真技术、电 磁场优化算法等，对天线的设计进行精细调整和优化。
抗干扰能力
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感谢您的观看
抗干扰技术
手机天线需要具备抗干扰能力，以应对复杂电磁环境中的各种干扰源，如其他无 线通信设备、电磁噪声等。
兼容性
手机天线应具备良好的兼容性，与其他无线通信设备共存时不会产生相互干扰， 以保证通信的稳定性和可靠性。
03
手机天线的设计流程
需求分析
01
02
03
需求调研
深入了解客户对手机天线 性能的需求，包括天线增 益、效率、带宽等关键指 标。
方案优化
根据评审意见，对初步方 案进行优化，完善手机天 线的设计方案。
天线仿真与优化
建立模型
根据设计方案，使用电磁仿真软件建立手机天线的模 型。
仿真分析
对建立的模型进行仿真分析，评估天线性能是否满足 设计目标。
优化调整
根据仿真结果，对天线模型进行优化调整，提高天线 性能。
样品制作与测试
样品制作
根据优化后的天线模型， 制作手机天线的样品。
测试准备
搭建测试环境，准备测 试设备，确保测试结果
的准确性和可靠性。
性能测试
对手机天线样品进行性 能测试，包括天线增益、 效率、带宽等关键指标
的测试。
测试结果分析
根据测试结果，对手机 天线的性能进行分析和 评估，确认是否满足设
天线设计中的基础知识
天线设计中的基础知识无线通信在现代社会中已经成为了不可或缺的一部分，而天线则是无线通信的核心技术。
天线设计的好坏直接影响着无线通信的质量和稳定性。
本文将介绍天线设计中的基础知识。
一、天线的类型天线的类型很多，不同的天线适用于不同的场合和需求。
根据天线的结构和原理，可以将天线分为以下几类。
1.偶极子天线：偶极子天线是最常见的一种天线，它主要用于无线电通信中，广泛应用于电视天线、拉杆天线等。
2.单极天线：单极天线和偶极子天线极为相似，也称为垂直天线，通常用于低频通信。
3.反射天线：反射天线是一种折射天线，在无线电通信网络中广泛应用，最常见的形式是发射塔、电视塔等类型。
4.全向天线：全向天线适用于需要进行全方位通信的场合，比如无线通信基站。
5.定向天线：定向天线是一种方向性天线，能够集中把无线信号发射到某一方向上，适用于需要进行定向通信的场合。
二、天线的性能指标在天线设计中，要考虑的因素较多，其主要性能指标包括以下几点。
1.增益：天线增益是指天线在某个方向上的信号强度与无指向性原点的同一方向上的信号强度之比。
增益值越大，这个方向上的信号捕捉效果就越好。
2.方向性：天线的方向性指天线在某一个方向上集中发射或接收信号的能力。
3.波束宽度：波束宽度是指天线集中发射或接收信号的范围大小，一般用立体角表示。
波束宽度越小，天线方向性越强。
4.驻波比：当天线在工作频段内的传输中遇到其它阻抗时，会引起信号的反射和干扰，这个指标就是反射能量和传输能量之间的比值，通常用于评价天线性能的优劣。
三、天线设计流程天线的设计流程一般包括如下几个步骤。
1. 定义问题：明确天线设计的应用需求及要达成的目标，进行参数筛选和定义。
2. 选取天线类型：根据实际情况选取合适的天线类型。
3. 设计实现：根据天线类型的特点及要求，进行天线设计。
根据需求制定天线的结构参数以及驱动功率、频率范围和增益等指标，以及阻抗、匹配网络等。
4. 仿真模拟：使用仿真软件模拟天线性能，优化天线设计。
天线设计流程
天线设计流程
首先，需求分析是天线设计的第一步。
在进行需求分析时，我
们需要明确天线的工作频段、增益要求、波束宽度、辐射方向、极
化方式等参数。
这些参数将直接影响到天线的设计方案和性能指标，因此需求分析的准确性至关重要。
其次，天线参数选择是天线设计的关键环节。
在选择天线参数时，我们需要结合需求分析的结果，考虑天线的工作频段、增益、
辐射特性、尺寸限制等因素，综合考虑并确定天线的类型、尺寸、
材料等参数。
接着，天线结构设计是天线设计的核心内容。
在进行天线结构
设计时，我们需要根据选定的天线参数，采用合适的天线结构，如
微带天线、贴片天线、柱状天线等，进行天线的布局和结构设计，
确保天线能够满足需求分析中的各项参数要求。
随后，仿真验证是天线设计的重要环节。
通过电磁场仿真软件，我们可以对设计好的天线结构进行电磁场仿真，分析天线的辐射特性、阻抗匹配等性能指标，验证天线设计的有效性和准确性。
最后，实际测试是天线设计的最终验证环节。
在实际测试中，
我们需要制作天线样品，并进行天线的性能测试，包括天线的增益、辐射特性、阻抗匹配等指标的测试，以验证设计的天线是否能够满
足实际需求。
总的来说，天线设计流程包括需求分析、天线参数选择、天线
结构设计、仿真验证和实际测试等步骤。
通过严格按照设计流程进
行天线设计，可以确保天线设计的准确性和有效性，提高天线的性
能指标和工作效率。
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第五章 常用单极子天线的设计与实例§5.1常用的单极子天线...........................................................................................................- 2 - §5.1.1单极子天线..........................................................................................................- 2 - §5.1.2单极子天线的辐射场和电特性...........................................................................- 4 - §5.1.3单极子天线的馈电方法.....................................................................................- 11 - §5.2宽频带平面单极子天线的设计......................................................................................- 13 - §5.2.1 具有切角的平面单极子天线................................................................................- 14 - §5.2.2 具有短路节加载的平面单极子天线....................................................................- 17 - 5.3 总结....................................................................................................................................- 22 -§5.1常用的单极子天线§5.1.1单极子天线单极子（Monopole ）天线或称为直立天线是垂直于地面或导电平面架设的天线，已广泛应用于长、中、短波及超短波波段。
其基本原理结构如图5-1所示，其由长为h 的直立振子和无限大地板组成。
如前所述，地面的影响可用天线的镜像来代替，这样单极子天线就可等效为自由空间内臂长为2h 的对称振子。
当然，这样的等效仅对地面上的半空间等效，原因是地板以下没有辐射场。
在长波波段，大地接近理想导电体，电磁能量主要以地波形式在地面和电离层低层所限制的空间内传播；在中波波段，距离较近时也是以地波形式传播。
夜间，在距天线一定距离的环形区域中，同时存在强度大体上相近的天波和地波，两者互相干扰从而产生严重的衰落现象。
为了防止衰落，应设法降低高仰角(超过55度)的辐射。
虽然短波以天波传播为主，但对于几十公里的近距离通信，仍主要采用地波传播的方式。
在地波传播中，水平极化波的衰减远大于垂直极化波。
因此，使用垂直天线是有利的。
对于接近地面的超短波移动通信，要求沿地面方向产生最大辐射。
一般情况下，也要采用产生垂直极化场的单极子天线。
各波段使用的典型单极子天线示于图5-2中。
(a) 单极子天线 (b) 上半空间等效天线 图5.1 单极子天线及其等效在长、中波波段，单极子天线的主要问题是天线的高度往往受到限制。
例如工作于波长为1000米的电台，天线架设高度100米，以波长衡量也仅为0.1λ，电尺寸是很小的。
即使在短波波段，在移动通信中由于天线高度受到涵洞、桥梁等环境等本身结构的限制，也不能架设的太高。
因为电长度小将引起下述问题：(1)辐射电阻小。
与辐射电阻相比，损耗电阻较大。
这样，天线的辐射效率就较低。
(2) Q 值高。
天线的输入电阻小，但输入电抗很大，因此Q 值高。
也就是说，天线的谐振曲线很尖锐，工作频带很窄。
(3)易产生过压或烧毁现象。
当输入功率一定时，由于输入电阻小而输入电抗高，使得天线的匹配电路图5-2 各波段典型的单极子天线(a) T 形，(b)伞形，(c)铁塔；(d)鞭状形；(e)带辐射状金属地线的单极子天线的电流很大。
这样，输入端电压in X I U ⋅=就很高，天线顶端的电压更高，这是大功率电台必须注意的问题，使天线匹配电路易于产生过压现象。
上述问题在长、中波波段都需要考虑。
在短波波段，由于工作频率较高，虽然相对带宽（0/2f f ∆）不大，但仍可得到较宽的绝对通频带(f ∆)。
加之距离近、所用电台功率均较小，故主要考虑的是效率问题。
若天线电尺寸很小，例如小于λ1.0，将属于“电小天线”的范畴。
§5.1.2单极子天线的辐射场和电特性图5-2所示是单极子接地天线，天线的另一臂可以用大地的镜像来代替。
在长、中波波段，由于天线很高，除用高塔(木杆或金属)作支撑联接导线吊起以外，还倾向于直接用铁塔作辐射体；成为铁塔天线或桅杆天线。
在短波及超短波波段，一般用金属棒或全属管构成天线，为携带方便，可将棒或管分为几节，节间用螺接、卡接或拉伸等方法联接。
通常情况下，单极子天线的金属接地板或网应该至少大于0.5λ。
§5.1.2.1辐射场与方向图架设在无限大理想导电平面上的单极接地天线产生的辐射场，可直接应用自由空间对称振子的计算公式进行计算，即：（5-1）式中I m 为波腹电流。
将l I I m βsin /0=，h l =，(I 0为输入电流，∆为仰角，h 为单极子天线的高度)。
代入上式，得：(5-2)亦即(5-3)由)(∆F 可知，水平面的方向图是一个圆，即在方位面内是全向性的。
垂直平面的方向图如图5-3所示。
当h 逐渐增大时，波形变尖；当h ＞0.5λ时，出现副辨；在h ＝0.625λ时，副瓣最大值发生在∆＝600方向上；继续加大h ，由于天线上反相电流的作用，沿∆＝00方向上的辐射减弱。
为此，h 应限制在0.625λ之内。
在中波波段，为了抗衰落，要求尽可能降低超过550的高仰角方向上的辐射，为此，h 应尽可能大一些。
一般情况下，h=0.53λ左右较为适宜。
对于有限电导率的地面，在馈电点的镜像电流应为v Γ0I ，可以仿照由基本振子辐射场积分求和导出自由空间对称振子的辐射场的方法得出场的表示式为：(5-4)式中v Γ和v ϕ分别是垂直极化波反射系数的模和相角，v Γ＜l 表示部分功率损耗在土壤中。
应再次强调的是，在∆＝00方向上，v Γ＝-l ，由式(5-4)可得辐射场为零。
实际上，党工作频率较低时，仍有沿着地表面向外传播的电磁能量。
故应按“地波传播”的方法计算辐射场，且只有在地波影响可以忽略不计的条件下才能应用式(5 - 4)。
图5-3 单极接地天线垂直平面的方向图对于有限大接地板尺寸，其方向图最大值方向会有所上翘。
从图5-3还可以看出：1) 通常情况下，选用4/λ的单极子天线作为标准天线。
其方向图在水平面是一个圆，在俯仰面呈哑铃型分布。
而且，其输入阻抗接近于50欧姆，易于和常用的特性阻抗为50欧姆的同轴线相匹配；其天线的增益为5.15dB 。
2) 实际工程中，全向天线还采用一种称作为85 λ的单极子天线，其增益约为8.15dB ，如图5-4所示。
当然，其接地板一般用几个金属杆来等效。
同时，为了和50欧姆的同轴线相匹配，在天线的底部采用加载线圈来抵消输入阻抗中的容性部分。
对于150MHz 的工作频段，选用2mm 直径的漆包线绕在18mm 直径的绝缘管上大约4圈左右即可。
理论上，可以选用6根4/λ长的金属杆来等效代替金属接地板。
3) 如果单极天线的高度取λ／2，它就相当于自由空间的全波振子，理论上说较之h ＝λ／4时增益要提高1.67dB 。
但是，这种天线的输入阻抗高，不便于和常用的同轴线联接，为此必须加一阻抗交换器。
若采用λ／4阻抗变换器，如图5-4所示，则称为J 形天线。
由于单极子和它的镜像之间的距离增大，这种天线较之h ＝λ／4单极子天线，理论上可将增益提高3.26dB 。
匹配段两线间的距离约为5cm 或更小，馈线接在匹配段中的合适位置上，段路连接点最好能做成上下滑动以找出最佳接入位置，匹配段的底部接地以达到防雷的目的。
汽车或火车的顶蓬以及舰船的甲板均可构成良好地面。
由于它们的形状不是图5-4 8/5λ直立单极子天线 图5-5 J 型天线及其馈电圆对称的，单极子天线水平平面的方向图将受到顶蓬等的具体形状和安装位置的影响，造成水平平面各方位方向上辐射不相等。
一般说，在偏离中心位置的相反方向上辐射最强，例如天线安装在车顶蓬的前侧，则车后方向辐射较强。
金属接地板或地平面尺寸对方向图的影响要比对阻抗的影响大得多，这是不难理解的。
由于圆盘尺寸有限，因此不能形成—个完整的镜像。
图5- 6示出了天线高度h =λ／4和λ／2时各种圆盘半径a 情况下的方向图，其中k 为传播常数。
从图5-6可以看到，有限地面尺寸对方向图的影响是：(1)在仰角∆＝00方向上，由于这已经处于反射线不能到达的区域，此区域内仅存在直射线和由圆盘边缘所产生的绕射线的场，这和无限大地面是不相同的。
此方向并非最大辐射方向。
(2)在一定仰角的方向上存在直射场、反射场和绕射场。
一般说绕射场是较小的，如果满足直射场和反射场相位相差不大的条件，则形成波瓣的最大值。
因圆盘半径愈小，最大方向的仰角愈大；(3)由于边缘绕射线的作用，在下半空间存在—定的辐射。
§5.1.2.2 电特性有效高度: 有效长度对于单极子天线而言即为有效高度，它可以表示天线的辐射强弱，是直立天线的重要指标。
假设天线上的电流为正弦分布，β为传播常数。
则依据有效高度的定义：(5-5) 图5- 6 地板尺寸对方向图的影响当h<<λ时，亦即0→h β，则式(5-5)可以简化为：(5- 6) 这是必然的，当振子很短时，电流近似呈三角形分布，故有效高度为实际高度之半。
当h=4/λ，πλ/5.0=e h 。
方向系数：首先讨论辐射电阻，然后可由辐射电阻计算方向系数。
在无限大理想导电地上单极子天线的辐射电阻与自由空间对称振子的辐射电阻的计算方法完全相同，仅因单极天线的镜像部分并不辐射功率，故其辐射电阻为同样臂长的自由空间对称振子(l ＝h)辐射电阻的一半。
当h=4/λ时，对于细线天线其辐射电阻是36.50欧姆。
当h=8/λ时，(5-7a)(5-7b)式中，R rm 和R r0分别是归于波腹电流和输入电流的辐射电阻，至于高度大于8/λ的单极子天线，辐射电阻应按式(3-1)给出电阻值的一半计算。