文档介绍：该【《非频变天线》 (2) 】是由【相惜】上传分享，文档一共【57】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《非频变天线》 (2) 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。、研究天线的方向特性和阻抗特性外,还应考虑它的使用带宽问题。现代通信中,要求天线具有较宽的工作频带特性,以扩频通信为例,扩频信号带宽较之原始信号带宽远远超过10倍,再如通信侦察等领域均要求天线具有很宽的带宽****惯上,假设天线的相对带宽达百分之几十以上,那么把这类天线称为宽频带天线。假设天线的阻抗特性和方向性能在一个更宽的频率范围内〔例如频带宽度为10∶1或更高〕保持不变或稍有变化,那么把这一类天线称为非频变天线(FrequencyIndependentAntenna)。非频变天线概念是由拉姆西〔〕于1957年提出的,使天线的开展产生了一个突破,可将带宽扩展到超过40∶1,在此之前,具有宽频带方向性和阻抗特性的天线其带宽不超过2∶1。我们已经知道,天线的电性能取决于它的电尺寸,所以当几何尺寸一定时,频率的变化导致电尺寸的变化,因而天线的性能也将随之变化。非频变天线的导出基于相似原理。相似原理是说:假设天线的所有尺寸和工作频率〔或波长〕按相同比例变化,那么天线的特性保持不变。对于实用的天线,要实现非频变特性必须满足以下两个条件。角度条件是指天线的几何形状仅仅由角度来确定,而与其它尺寸无关。例如无限长双锥天线就是一个典型的例子,由于锥面上只有行波电流存在,故其阻抗特性和方向特性将与频率无关,仅仅决定于圆锥的张角。要满足“角度条件〞,天线结构需从中心点开始一直扩展到无限远。,与无限长天线的区别就在于它有一个终端的限制。假设天线上电流衰减得快,那么决定天线辐射特性的主要局部是载有较大电流的局部,而其延伸局部的作用很小,假设将其截除,对天线的电性能不会造成显著的影响。在这种情况下,有限长天线就具有无限长天线的电性能,这种现象就是终端效应弱的表现,反之那么为终端效应强。由于实际结构不可能是无线长,使得实际有限长天线有一工作频率范围,工作频率的下限是截断点处的电流变得可以忽略的频率,而存在频率上限是由于馈电端不能再视为一点,通常约为1/8高端截止波长。非频变天线可以分成两类,一类天线的形状仅由角度来确定,可在连续变化的频率上得到非频变特性,如无限长双锥天线、平面等角螺旋天线以及阿基米德螺旋天线等。另一类天线的尺寸按某一特定的比例因子τ变化,天线在f和τf两频率上的性能是相同的,当然,在从f到τf的中间频率上,天线性能是变化的,只要f与τf的频率间隔不大,在中间频率上,天线的性能变化也不会太大,用这种方法构造的天线是宽频带的。这种结构的一个典型例子是对数周期天线。非频变天线主要应用于10~10000MHz频段的诸如电视、定点通信、反射面和透镜天线的馈源等方面。―2―1为平面等角螺旋天线(PlanarEquiangularSpiralAntenna)示意图,,双臂用金属片制成,具有对称性,每一臂都有两条边缘线,均为等角螺旋线。等角螺旋线如图4―2―2所示,〔4―2―1〕图4―2―1平面等角螺旋天线坐标方程为图4―2―2等角螺旋线〔4―2―2〕式中,r为螺旋线矢径;φ为极坐标中的旋转角;r0为φ=0°时的起始半径;1/a为螺旋率,决定螺旋线张开的快慢。由于螺旋线与矢径之间的夹角Ψ处处相等,因此这种螺旋线称为等角螺旋线,Ψ称为螺旋角,它只与螺旋率有关,即图4―2―2等角螺旋线图4―2―1平面等角螺旋天线图4―2―2等角螺旋线在图4―2―1所示的等角螺旋天线中,两个臂的四条边缘具有相同的a,假设一条边缘线为r1=r0eaφ,那么只要将该边缘旋转δ角,就可得该臂的另一边缘线r2=r0ea(φ-δ)。另一臂相当于该臂旋转180°而构成,即r3=r0ea(φ-π),r4=r0ea(φ-π-δ)。由于平面等角螺旋天线臂的边缘仅由角度描述,因而满足非频变天线对形状的要求。如果取δ=π/2,天线的金属臂与两臂之间的空气缝隙是同一形状,称为自补结构。图4―2―1平面等角螺旋天线