2025年天线设计原理优选x .pdf

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

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理与设计》讲稿王規

天线原理与设计

绪论

0.1天线在无线电工程中的作用

天线已随处可见，它已与我们的口常生活密切相关。例如，收听无线电广播的收

杳机需要天线，电视机盂耍天线，手机也需耍天线。在一些建筑物、汽车、轮船、飞机

上等都可以看见各种形式的天线。

收音机、电视机使用的天线一般是接收天线，广播电视台的天线则为发射天线。

而手机天线则收发共用，但须经过移动通信基站天线转收和转发。

实际上，一切无线电设备(包括无线电通讯、广播、电视、雷•达、导航等系统)

都是利用无线电波來进行工作的，而从儿MHz的超长波到四十多GHz的毫米波段电

磁波的发射和接收都要通过天线來实现。天线是这样-个部件，作发射时，它将电路中

的筒频电流或馈电传输线上的导行波有效地转换成某种极化的空间电磁波，向规定的

方向发射出去:作接收时，则将来自空间特定方向的某种极化的电磁波有效地转换为电

路屮的岛频电流或传输线上的导行波。

综上所述，天线的作用主要有两点：

(1)能量转换

对丁•发射天线，天线应将电路中的高频电流能帚或传输线上的导行波能最尽可

能多地转换为空间的电磁波能最辐射出公。对丁•接收天线，天线应将接收的电磁波

能量最大限度地转换为电路中的高频电流能最输送到接收机。这就耍求天线与发射机

源或与接收机负载尽可能好的匹配。一副好的天线，就是一个好的能最转换器。

(2)定向辐射或接收

对于发射天线，辎射的电磁波能帚:应尽可能集中在指定的方向上，而在其它方向

不辐射或辐射很弱。对丁•接收天线，只接收來IT指定方向上的的电磁波，在其它方

向接收能力很弱或不接收。

例如，就雷达而言，它的任务是搜索和跟踪特定的冃标。如果雷达天线不具有尖

锐的方向性，就无法辨别和测定冃标的位置。而且如果天线没有方向件•，或方向件

弱，则对发射天线來说，它所辐射的能啟屮只有一少部分到达指定方向，大部分能量浪

费在不需要的方向上。对接收天线来说，力接收到所需要信号的同时，还将接收到來其

它方向的干扰信号或噪声信号，致使所需信号完全淹没在干扰和噪声中。因此，一副好

的天线应该具有完成某种任务而要求的方向性。

如果我们要接收卫星电视等信号，由距离远，则必须采用定向性好，增益很高的

一类天线，如旋转抛物面天线、卡塞格仑天线、阵列天线等。

-副天线的收和发是互易的。根据电磁学中的互易原理可以证明，只要天线和馈电网

络中不含非线性器件(如铁氧体器件)，则同一副天线用作发射和接收时，其基木特性

保持不变。因此，在分析接收天线的特性时，可以采用分析发射天线的方法。

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

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《天线理与设计》讲稿王建

0.2天线的分类

天线的形式很多。为了便丁•讨论，可根据不同情况分类。

1.按工作性质分类可分为发射天线、接收天线和收