天线与电波传播课件(第二章)窄带天线ppt.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能天线与电波传播张忠祥张忠祥12/30/20221Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/20222Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University教材：教材：天线与电波传播王增和 卢春兰 钱祖平 等编

2、著机械工业出版社参考参考书书：天线原理2003年7月第一版主 编：江贤祚出版社：北京航空航天大学出版社Antennas:For All Applications1993年第一版主 编：John D.Kraus出版社：the McGraw-Hill Companies出版时间：2002天线编著：美John D.Kraus Ronald J.Marhefka出版社：电子工业出版社2004年4月 第一版Radio Propagation for Modern Wireless Systems编著：美 John D.Kraus出版社：电子工业出版社Ronald J.Marhefka2002年8月 第一

3、版为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能天线与电波传播天线与电波传播12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University3第1章 天线基础知识第2章 窄带天线第3章 宽带天线第4章 口径天线第5章 天线新技术第6章 电波传播概论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.

4、PEE Hefei Normal University42 2 窄带天线概述窄带天线概述什么是窄带天线？什么是窄带天线？什么是窄带天线？什么是窄带天线？窄带天线，也称为谐振天线；窄带天线，其工作频带较窄，非宽频带工作；其天线的尺寸接近于工作波长的整数倍或者半波长的整数倍，所以常被称为“谐振天线”；谐振天线，其电特性对频率或波长的变化很敏感；线天线不一定就是窄频带天线，且窄频带的天线也不一定就是线天线。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityD

5、ept.PEE Hefei Normal University5天线场的求解天线场的求解天线场的求解天线场的求解 天线上的电流分布决定了其辐射场，确定电流分布是从理论上研究线天线的电特性（方向图、阻抗）的第一步-最困难的最困难的一步一步；电流分布不仅确定辐射场且也确定了近区场，而近区场也反过来制约着电流分布，（线天线的电流分布是一个复杂的电磁（线天线的电流分布是一个复杂的电磁场边值问题）场边值问题）；工程中常采用数值法或者近似解法求解。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei

6、Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University62.1 2.1 双极天线双极天线 双极天线，也被称为偶极天线、振子天线；第一章中的短振子和半波天线是双极天线的特例；双极天线，对振子长度、振子间的张角为任意值；双极天线，电流近似呈正弦分布，（对于细导线，其末端的孤立电容效应忽略不计），从馈电点发出的电流沿振子传播到末端时必然要完全反射回来，可视为终端开路的平行双导线。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal Uni

7、versityDept.PEE Hefei Normal University7为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University8为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University9

8、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University10为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University11为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

9、精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University12为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University13P.104为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 对称振子E面方向图 (l=h)

10、12/30/202214Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University15为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal Univer

11、sityDept.PEE Hefei Normal University16为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University17为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University18

12、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University192-1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University20为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教

13、育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University21为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University22为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE

14、 Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University23为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University24为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei

15、 Normal University25为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University26为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University27为深入学习习近平新时代中国特色社会主

16、义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University28为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University294:h/a=103:h/a=202:h/a=401:h/a=60为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的

17、十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University30为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University31为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2

18、022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University32为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University33为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDep

19、t.PEE Hefei Normal University34-为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University35为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University36为深入学习习

20、近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University37为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University38为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发

21、挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University39为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University40为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei No

22、rmal UniversityDept.PEE Hefei Normal University41为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University42为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal U

23、niversity43 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University44为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University452.1.3 V2.1.3 V形振子天线形振子天线为深

24、入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University46 V形振子天线，其张开角度180；V形振子天线，其最大辐射方向沿张角的角平分线方向；其振子两臂所确定平面为E面，沿最大辐射方向与E面垂直平面为H面（H面也不是圆了）；V形振子天线，其方向系数要大于同等长度的对称振子天线，副瓣电平低于对应的对称振子天线；V形振子天线，其输入阻抗较对应的对称振子要低，其也存在着谐振长度缩短现象。为深入学习习近平

25、新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University472.1.4 2.1.4 折合振子天线折合振子天线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能半波折合振子的电流分布n 折合振子的两个端点为电流节点，导线上电流同相，当Da2时，当a1a2时，12/30/202254Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.

26、PEE Hefei Normal University为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University552.2 2.2 八木八木-宇田天线宇田天线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal Un

27、iversity56 首先研究八木天线的是日本仙台东北大学的宇田（Uda），于1926年和1927年在日本发表了其研究成果；1928年，宇田的导师八木（H.Yagi）教授在英国写了一篇关于宇田研究成果的综述；八木天线，又叫Yagi Antenna，或者引向天线；为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University57为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

28、精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University58为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University59为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE He

29、fei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University60为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University61为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei No

30、rmal University62(2)自阻抗和互阻抗的计算自阻抗和互阻抗的计算n 常采用感应电动势法来计算。n 当空间中只有单振子存在时，一般其上电流为近似的正弦分布；当附近有其他振子存在时，其上电流分布将会发生改变，但理论计算和实验均表明，细耦合振子上的电流分布仍和正弦分布相差不大，因此工程计算中，将耦合振子的电流分布仍看作是正弦分布。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University

31、63为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University64为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University65为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育

32、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University66为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University67为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE

33、Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University68为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University692.3 2.3 角形反射器天线角形反射器天线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal Uni

34、versityDept.PEE Hefei Normal University70 产生产生101012dB12dB的增益的增益 常用作常用作UHF(300UHF(3003000MHz3000MHz 特高频特高频)波段的标准增益天线波段的标准增益天线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University71阵因子：阵因子：为半波阵子的归一化方向图为半波阵子的归一化方向图为深入学习习近平新时代中

35、国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University72为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University73为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书

36、室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University74为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University752.4 2.4 大环天线大环天线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PE

37、E Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University76u 周长远小于一个波长的电流小环的方向图和辐射电阻对环的形状并不敏感，仅有环的面积决定，且最大辐射方向在环平面内，而在与环面垂直的方向上辐射为零（环上电（环上电流幅值和相位都是相等的）流幅值和相位都是相等的）。u 对于大环天线（周长与波长是同一个数量级或者更大），沿环上电流幅值和相位已不在相同，其性能将随着尺寸的变化而变化，成为谐振天线。u 由于设计上的原因，大环天线长做成圆形或方形。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小

38、学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University77u大环直径4米，配合25600 pF的电容，频率可覆盖1.87MHz（180米40米）。u对于不想拉上几十米长线也不想用电调的HAM来说，这种天线可能是首选了，占空间最小。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12/30/2022Dept.PEE Hefei Normal UniversityDept.PEE Hefei Normal University78THANKS