微波与天线(十三)

这是微波与天线系列的第十三篇,鸽了很久,一直因为各种各样的事情而耽搁。这是微波与天线系列的最后一篇,讲完剩余的知识,可能篇幅较长。

今天考完了试,希望我的失眠可以有所缓解吧,最起码先不上火,身体可是革命的本钱啊。

上一篇讲述的微波网络的相关知识。今天我们来了解一下微波网络参量与天线概述。百度的介绍为:天线

在将微波结等效为微波网络时,选择端口等效双导线特性阻抗,采用归一化参量,即归一化 阻抗和归一化电压、归一化电流研究微波网络。

归一化电压和归一化电流两者具有相同的量纲,不具备原来电压U 、电流I的含义和量纲,只是一种方便的运算符号。

Z11 、Z22 又称为自阻抗,Z12、Z21 又称为互阻抗。根据 Z 参量物理意义,可以在相应端口条件下对各矩阵元进行计算或测量。

散射矩阵中各元素称为散射参量,对于一个二端口微波网络,只要给定其散射参量, 则其进、出波的关系也就确定,网络的特性也就确定。

散射参量是各种网络参量中用得最多最重要的一种参量,它从本质上描述了网络所代表的不均匀区所引起的电磁功率传输、反射特征,具有明确的物理意义。

在一个微波传输系统中插入一系列不均匀区,适当选定参考面后,其等效电路就是一串首尾相联的双口网络。其中,前一个网络的输出端与后一个网络的输入端相联,称为级联。为了便于解级联问题,引入转移参量(A参量)。

下面我们介绍天线。

天线用途与使用场合:传输线与天线的功率衰减:距离;航空航天、交通工具、广播;历史原因、安全性、可靠性;

电偶极子天线的辐射场远区场的性质:

  • 电场与磁场在空间相互垂直,它们均与r 成反 比。因等相位面为球面,故为球面电磁波。
  • 因在传播方向上电磁场的分量为零,故为横电磁波,记为TEM波。
  • 电场与磁场的比值等于自由空间波阻抗。
  • 由于电场和磁场相位相同,且均与 成正 比,故电基本振子在远区为辐射场,且具有方向性。

对称振子是中间馈电,其两臂由两段等长导线构成的振子天线。一臂的导线半径为a ,长度为l/2。两臂之间的间隙很小,理论上可忽略不计,所以振子的总长度为l 。 对称振子的长度与波长相比拟,可以构成实用天线。

对称振子可视为一段终端开路的传输线,向两 边各自张开 90 度而形成的一种天线。

  • 开路的传输线,电流分布 呈现驻波状态;
  • 振子终端为电流波节点;
  • 两臂对称点电流;大小相等,方向相同。

不同长度振子的方向图

点赞
  1. 路过的群众说道:

    张恒教的

    1. hamster说道:
      Firefox Windows 10

      黎明哥吧

  2. 刘渤源说道:
    Safari iPad iOS 13.4.1

    看了个一知半解
    有点蒙圈 :lei:

    1. hamster说道:
      Firefox Windows 10

      这部分东西还是很有意思的,就是难度比较大。知乎里还有我写的专栏https://zhuanlan.zhihu.com/c_1211589098273701888,关于微控制器的学习记录,可能那个更有意思 :huaji4:

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