文档介绍：天线基础知识()
第1页，本讲稿共49页
本课主要内容
电波传播的基础知识
地面波传播
天波传播
视距传播
地面移动通信中接收场强的预测
天线基础知识
常用天线
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课程振子轴（z轴）之间的夹角
：为OP在xoy平面的投影OP′与x轴之间的夹角
首先建立模型，然后求其辐射场
第1章 天线基础知识
第25页，本讲稿共49页
(1―1―1)
电基本振子在无限大自由空间中场强的表达式为
第1章 天线基础知识
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：电场强度 （V/m）
：磁场强度 （A/m）
自由空间相移常数：
自由空间介电常数：
自由空间导磁系数：
场强的下标r、θ、φ表示球坐标系中矢量的各分量
其中：
第1章 天线基础知识
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(1―1―2)
分别为球坐标系中沿r、θ、φ增大方向的单位矢量。
根据距离的远近，必须分区讨论场量的性质。
写成矢量表达式为
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或 的区域称为近区
此区域内
忽略 项，
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近区场表达式为
(1―1―3)
第1章 天线基础知识
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近区场特点：
（1）场振幅表达式与稳态场完全相同。
与静电场中电偶极子产生的电场相同，
与恒定电流产生的磁场相同。
故近区场又称为似稳场或准静态场。
、
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（2）电场滞后于磁场 ，坡印廷矢量的平均值为零。
能量在电场和磁场以及场与源之间交换而没有
辐射，所以近区场也称为感应场。
第1章 天线基础知识
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2. 远区场
或 的区域称为远区
此区域内
保留最大项，电基本振子的远区场表达式为
(1―1―4)
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图1―1―2 电基本振子电力线
图1―1―3 电基本振子远区场
第1章 天线基础知识
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远区场的坡印廷矢量平均值为
(1―1―5)
有能量沿r方向向外辐射，故远区场又称为辐射场。
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（1）E、H和Sav 相互垂直，且符合右手螺旋。 Eθ 、Hφ 均与距离 r 成反比，辐射球面波。
（2）传播方向上电磁场的分量Er 、Hr 为零，
故称其为横电磁波、记为TEM波。
辐射场有如下性质：
第1章 天线基础知识
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（3）Eθ和Hφ的比值为常数，称为媒质的
波阻抗， 记为η ，对于自由空间
(1―1―6)
（4） Eθ和Hφ与sinθ成正比，说明电基本
振子的辐射具有方向性。
第1章 天线基础知识
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电基本振子向自由空间辐射的总功率 称为辐射功率，它等于坡印廷矢量在任一包围电基本振子的球面上的积分，即
(1―1―7)
辐射功率
第1章 天线基础知识
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将天线辐射的功率看成被一个等效电阻所吸收的功率，这个等效电阻就称为辐射电阻Rr。
(1―1―9)
(1―1―8)
Rr称为该天线归算于电流 I 的辐射电阻，这里
I 是电流的振幅值。将上式代入（1―1―7），得电
基本振子的辐射电阻为
辐射电阻：
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磁基本振子的辐射
磁基本振子：又称磁流元、磁偶极子。
图1―1―4 磁基本振子的坐标
磁基本振子模型：
小电流环，
周长远小于波长，
环上电流I等幅同相
均匀分布。
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（1―1―10）
设想一段长为l（l<<λ）的磁流元Iml置于球坐标系原点，根据电磁对偶性原理，只需要进行如下变换：
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磁基本振子远区辐射场的表达式为
电基本振子辐射场表达式
（1―1―4）
（1―1―11）
辐射场的极化方向相互正交，其它特性完全相同
第1章 天线基础知识
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图1―1―5 小电流环和与其等效的磁矩 (a)小电流环；(b)磁矩
第1章 天线基础知识