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    2023-7-29

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天线的近场和远场

天线是一种能量转换装置,发射天线将导行波转换为空间辐射波,近场探头公司,接收天线则把空间辐射波转换为导行波。因此,一副发射天线可以视为辐射电磁波的波源,其周围的场强分布一般都是离开天线距离和角坐标的函数。通常,近场探头,根据离开天线距离的不同将天线周围的场区划分为感应场区、辐射近场区和辐射远场区。

(1电抗近场

感应场区是指很靠近天线的区域。在这个场区里,不辐射电磁波,电场能量和磁场能量交替地贮存于天线附近的空间内。电小尺寸的偶极子天线其感应场区的外边界条件是l/2p。这里,l是工作波长。

(2)辐射近场

在辐射近场区(又称菲涅尔区)里电场的相对角分布(即方向图)与离开天线的距离有关,即在不同距离处的方向图是不同的。这是因为:

*由天线各辐射源所建立的场之相对相位关系是随距离而变的。

*这些场的相对振幅也随距离而改变。在辐射近场区的内边界处(即感应场区的外边界处)天线方向图是一个主瓣和副瓣难分的起伏包络。





天线辐射特性测量法分类

天线辐射特性测量方法。远场法可分为室外场、室内场及紧缩场;近场法可分为平面、球面、柱面近场测试法。

远场方法

远场方法又称为直接法,所得到的远场数据不需要计算和后处理就是方向图。但是它往往需要很长的距离才能测试天线的特性,所以大多数的远场方法都在室外测试场地进行。室外场又分高架场和斜架场,统称为自由空间测试场,主要缺点是容易受外界的干扰和场地反射的影响。远场方法如果在暗室里进行就称为室内场。因为所需空间很大,近场探头价格,室内场往往成本高。

紧缩场在分类上是属于远场测试场,但是它不用很大的测试场,而是用一个抛物面天线和馈源,馈源放在抛物面天线的焦点区域,经过抛物面反射的波是平面波。这样被测天线就在平面波区域。紧缩场设备的加工精度要求---,改变工作频段需要更换馈源,近场探头,费用较大。





天线的参数

影响天线性能的临界参数有很多,通常在天线设计过程中可以进行调整,如谐振频率、阻抗、增益、孔径或辐射方向图、极化、效率和带宽等。另外,发射天线还有较大额定功率,而接收天线则有噪声抑制参数。

谐振频率

“谐振频率”和“电谐振”与天线的电长度相关。电长度通常是电线物理长度除以自由空间中波传输速度与电线中速度之比。天线的电长度通常由波长来表示。天线一般在某一频率调谐,并在此谐振频率为中心的一段频带上有效。但其它天线参数(尤其是辐射方向图和阻抗)随频率而变,所以天线的谐振频率可能仅与这些更重要参数的中心频率相近。

天线可以在与目标波长成分数关系的长度所对应的频率下谐振。一些天线设计有多个谐振频率,另一些则在很宽的频带上相对有效。较常见的宽带天线是对数周期天线,但它的增益相对于窄带天线则要小很多。





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