天線技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用.ppt

《天線技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、天線技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用西安海天天線科技股份有限公司第一章傳輸線的基本概念1.1本章用到的基本參數(shù)c：真空中的光速3×108m/sλ0：真空中的波長(zhǎng)mf：頻率Hzε0：真空中的介電常數(shù)1/μ0c2=8.854185μ0：真空中的磁導(dǎo)率400πεr：相對(duì)介電常數(shù)εe：有效介電常數(shù)μr：相對(duì)磁導(dǎo)率Z0：特性阻抗Ωα：衰減常數(shù)dB/mβ：相移常數(shù)2π/λradГ：反射系數(shù)dB1.2頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系λ0=c/f（1-1）當(dāng)電波在介質(zhì)中傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短，且符合下列關(guān)系λg=λ0/(εr)1/2（1-2）例1-1：已知f=1500MHz，求λ0=？解：由（1-1）式代入光速

2、，則λ0=3×108/(1500×106)=0.2m例1-2：已知f=300MHz，εr=1.5，求λg=？解：由（1-1）式代入光速，先求出真空中的波長(zhǎng)λ0=3×108/(300×106)=1m帶入（1-2）式λg=1/(εr)1/2=1/(1.5)1/2=0.816m介質(zhì)中的介電常數(shù)通常，在計(jì)算介質(zhì)中的電波傳播特性時(shí)，用相對(duì)介電常數(shù)εr。εr=真空介電常數(shù)/介質(zhì)介電常數(shù)有效介電常數(shù)εe是微帶傳輸線的介電參數(shù)，這是由于微帶傳輸線的半開(kāi)放形式產(chǎn)生的。介質(zhì)中的電磁波傳播速度vr=c/√εr介質(zhì)中的波長(zhǎng)λg=λ0/√εr1.3無(wú)線電頻段的劃分1.4傳輸線的基本概念1.4.1

3、結(jié)構(gòu)形式常用傳輸線有同軸線、平行雙導(dǎo)線、微帶線和波導(dǎo)。同軸線平行雙導(dǎo)線微帶線波導(dǎo)1.4.2特性阻抗Z0定義：行波電壓與行波電流之比。特性：在微波情況下，特性阻抗Z0為一純電阻。同軸線Z0=138log(D/d)(1-3)雙導(dǎo)線Z0=120ln(D/d+((D/d)2-1)1/2=120ln(2D/d)(1-4)微帶線Z0=59.952ln[8h/w+w/4/h]w/h<1(1-5)Z0=119.904π/[w/h+2.42-0.44h/w+(1-h/w)6w/h>=1另外，可以編制專用軟件，計(jì)算傳輸線的特性阻抗。1.4.3長(zhǎng)線電長(zhǎng)度：傳輸線的幾何長(zhǎng)度與經(jīng)它傳輸高頻電流波

4、長(zhǎng)之比(L/λ)。L/λ≥0.1稱為長(zhǎng)線L/λ<0.1稱為短線特點(diǎn)：*出現(xiàn)了分布參數(shù)，沿導(dǎo)線周期性的呈現(xiàn)電容、電感；*接通高頻電源后，在線上出現(xiàn)電流波和電壓波，同一時(shí)刻，線上各點(diǎn)的電壓、電流、相位數(shù)值不等。1.4.4長(zhǎng)線上的分布參數(shù)V(z,t)=A1e-αzej(ωt-βz)+A2eαzej(ωt+βz)(1-6)I(z,t)=V(z,t)/Z0=[A1e-αzej(ωt-βz)+A2eαzej(ωt+βz)]/Z0(1-7)由(1-3)和(1-4)看出，長(zhǎng)線上任意一點(diǎn)電壓和電流都由兩部分組成。第一部分是e-αzej(ωt-βz)，代表向負(fù)載方向傳播的行波，第二部分是e

5、αzej(ωt+βz)，代表向電源方向傳播的行波。長(zhǎng)線上的輸入阻抗與傳輸線長(zhǎng)度及負(fù)載有關(guān)，且有λ/2重復(fù)性：Zin=Z0Zι+jZ0tg(βι)Z0+jZιtg(βι)(1-8)1.4.5反射系數(shù)Г定義：長(zhǎng)線上某點(diǎn)反射波電壓V-（或電流）與入射波電壓V+（或電流）之比。Г=V-/V+1.4.6電壓駐波比（VSWR）定義：傳輸線上最大電壓的絕對(duì)值與最小電壓的絕對(duì)值之比。VSWR==VmaxVmin1+Г1-Г（1-9）Г=VSWR-1VSWR+1（1-10）1.4.7回波損耗RL=20logГ（1-12）電壓駐波比（VSWR）與負(fù)載阻抗（ZL）的關(guān)系：通常負(fù)載阻抗表示為Z

6、L=r+jxVSWR=ZL/Z0ZL>Z0VSWR=Z0/ZLZL

7、耗的大小與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和使用的材料有關(guān)。不同材料，衰減系數(shù)差異很大。電纜衰減系數(shù)通常用兩種方法獲得：1、查電纜說(shuō)明書(shū)的技術(shù)參數(shù)；2、用儀器測(cè)量。第二章天線原理2.1本章用到的基本參數(shù)G：增益D：方向系數(shù)HPBW：半功率波束寬度F/B：前后比極化：電場(chǎng)振動(dòng)方向天線口徑：天線輻射器的最大物理尺寸2.2天線的定義天線是一種導(dǎo)行波與電磁波之間的換能器。天線是一種將高頻電流與電磁波進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置。H2.3無(wú)線電波的特點(diǎn)電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互正交，且與傳播方向垂直。2.4天線的主要電氣指標(biāo)2.4.1方向圖2.4.2電壓駐波比2.4.3增益2.4.4極化（線極化