第1章__天线基础知识

天线原理课程知识点汇总及演示实验问题(2014春,II)

天线原理课程知识点汇总【A——了解，B——理解，C——掌握（深刻理解，熟练应用）】

注意：带有 * 的内容不做要求

序号内容要求说明

1. 【绪论】

收发天线的工作过程描述

A

2. 天线的概念，天线的基本功能，天线发射和接收的关系 A

3. 天线的分类，线天线和面天线的典型特征 A

4. 求解天线问题的实质 A

5. 【第1章基本振子与天线电参数】

基本振子的种类和结构特征

A

6. 天线分析所涉及的10个电参数 A ①能够列举出10个电参数

7. 利用矢量磁位求解电基本振子的辐射场 B ①坐标系系统、常用物理常数的数值和单位、电动力学和波的常用物理量

②不要求记忆在球坐标系下的矢量微分计算公式

8. 电基本振子的近区场（感应场） A ①近区和远区的划分方法

②近区场表达式不要求记忆

9. 电基本振子的远区场（辐射场），近区场和远区场的关系 C ①要求掌握表达式（1-10）及性质

10. 磁基本振子的等效方法及特点 B ①磁基本振子和小电流环的关系

11. 广义麦克斯韦方程组、对偶关系 B ①在理解公式（1-16）的基础上增加理解：k、v、η的对偶

②广义麦克斯韦方程组表达式不要求记忆

12. 磁基本振子的远区场表达式、磁矩和电小环的关系、电小环的远区场 C ①能够根据电基本振子的辐射场表达式（1-10）写出（1-17），并结合（1-18、19）导出（1-21），要求掌握表达式（1-21）及性质

13. 方向图，E面和H面，归一化方向图 B ①了解功率方向图、场强方向图、相位方向图

②了解分贝这个单位

③会分析天线的E面和H面

④会根据表达式绘制极坐标系下和直角坐标系下的方向图

⑤了解2θ0（第一零值波瓣宽度，FNBW）、2θ0.5（半功率波瓣宽度，HPBW）、副瓣电平（SLL）、前后比（FBR）

14. 方向性系数 C ①了解无方向性天线（理想点源）的概念

微波技术与天线复习知识要点

绪论

 微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段;

 微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~

 微波的特点要结合实际应用：似光性,频率高频带宽,穿透性卫星通信,量子特性微波波谱的分析

第一章均匀传输线理论

 均匀无耗传输线的输入阻抗2个特性

定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗

注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关;

两个特性：

1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Zinz= Zinz+λ／2

2、λ／4变换性: Zinz- Zinz+λ／4=Z02

证明题：作业题

 均匀无耗传输线的三种传输状态要会判断

参数行波驻波行驻波

|Γ| 0 1 0＜|Γ|＜1

ρ 1 ∞ 1＜ρ＜∞

Z1 匹配短路、开路、纯电抗任意负载

能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡

1. 行波状态：无反射的传输状态

▪ 匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗

▪ 沿线电压和电流振幅不变

▪ 电压和电流在任意点上同相

2. 纯驻波状态：全反射状态

▪ 负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态

3. 行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数

 传输线的三类匹配状态知道概念

▪ 负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波; ▪ 源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源;此时,信号源端无反射;

▪ 共轭阻抗匹配：对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Zin=Zg﹡时,负载能得到最大功率值;

ISM频带及短距离无线通信设备天线基础(第一章)

ISM频带及小范围设备天线基础：第一章

在此将介绍RF和天线的基础知识以及实际的天线设计原理。

Matthew Loy，Iboun Sylla，德州仪器

天线基础

天线是电子电路中RF射频信号之间的联接链路，例如PCB板与电磁波之间的

信号，可通过无线链路的发射机及接收机之间的传输媒质进行传播。

在发射机内，天线通过激励其紧邻空间或近区场的电场或磁场将电子信号转化

成为电磁波。激励电场的天线被称为电子天线，激励磁场的天线被称为磁天线。电

场或磁场的振荡将产生一定的电磁波，并以光速c进行传播。真空空间内的光速c0

为300000 km/s。当电磁波在电介质(dielectric medium)中传播且相应介电常数为εr之时，其光速将降低至：

我们可以通过以下公式，根据信号频率f以及光速c计算出波长：

在使用常见单位时，真空空间内的波长可通过如下公式计算：

如果电磁波在电介质中传播，例如PCB材料，波长εr需要除以介电常数的平方

根。我们可依照电磁波的传播过程划分出三个场区域：反应近区场(reactive near

field)、辐射近区场(radiating near field)以及远区场(far field)。

• 在反应近区场内，反应场分量主宰了整个辐射场。这就意味着任意电子特性

（对应于电子天线）或磁特性（对应于磁化天线）的变化都将强烈的影响天

线馈端(feed point)的天线阻抗。天线至近区场边界的范围通常假定为：

• 在辐射近区场内，辐射场成为主宰，该区域范围内的介质仅对天线阻抗有轻

微的影响。但如果考虑到与天线的距离，则天线的尺寸是不能被忽略的。这

就意味着辐射方向图(radiation pattern)的角度分布将取决于距离。为了测定

辐射方向图，所测量的与天线之间的距离应大于辐射近区场的边界范围，否

则，所测量的方向图将有别于真实状况。辐射近区场的半径如下计算：

式中的D表示天线的最大尺寸。