6-5喇叭天线.ppt

§6-5喇叭天线 一、喇叭天线的结构及分类 二、喇叭天线的口面场分布规律 三、喇叭天线辐射场的方向性与最佳喇叭 从本节开始，我们讨论工程中实际使用的面天线，主要包括实际面天线口面场分布特点、辐射场特性、尺寸选择三个方面。 对于实际使用的面天线的讨论，是在前几节讨论的基础上，根据面天线的结构特征和一般口面场的分布规律，然后把实际口面场分布函数代入面天线辐射场中，得到实际面天线辐射场的分布规律，并由此入手对其辐射场特性、尺寸选择展开分析和讨论。 一、喇叭天线的结构及分类 可以看出，不管什么形状，就其结构来讲可以看成由两大部分构成：一是波导管部分，横截面有矩形，也有圆形；二是真正的喇叭天线部分。 波导部分相当于线天线中的馈线，是供给喇叭天线信号和能量的部分。对工作于厘米波或毫米波段内的面天线，如采用线状馈线，将因馈线自身的辐射损耗太大不能把能量传送到面天线上，所以，必须采用自身屏蔽效果很好的波导管作馈线。 二、矩形喇叭天线口面场分布规律 1、矩形喇叭天线的口面场结构 为了说明喇叭天线的口面场结构，可用一个矩形喇叭来说明。图6-5-2画出了一个矩形扇形喇叭天线的场分布图。 （1）当矩形波导前端面开口时，也同样能产生电磁辐射，只是因为口面直径太小，按面天线理论，口面积越大，辐射场越强，方向性越好。这样由矩形波导前端面产生的辐射场强将较弱，方向性也相对较差。如果采用开口形状喇叭，口面积相对增大，辐射场也将增强； （2）当矩形波导前端开口时，将造成电磁波在波导内、外的存在空间不同。两个大小不同的空间环境对电磁波呈现的阻抗也不相同，其结果就是电磁波在波导中形成驻波形式，影响能量传输。如把波导开口做成喇叭形状，可以使电磁波由波导传到大空间时有一个渐变过程或过渡过程，这样能减缓阻抗的骤变，使电磁波在波导内传输时的驻波成份减少，有利于提高能量在波导中的传输效率。 2、矩形喇叭天线口面场相位分布特点 3、矩形喇叭天线口面场振幅分布 对于矩形喇叭天线，可以看成是由矩形波导沿不同边逐渐张开而形成，因此，在矩形喇叭天线中，其口面场相位除随变化边坐标按平方律分布外，振幅总是随宽边x按余弦规律分布。把三种喇叭天线口面场振幅和相位随宽边x和窄边y的分布用数学式子表示出来就是： 三、喇叭天线辐射场的方向性与最佳喇叭 图6-5-4 E面喇叭的E面方向图 图6-5-5 H面喇叭的H面方向图 2、矩形喇叭的方向系数与最佳喇叭 图6-5-6 H面扇形喇叭的方向系数 图6-5-7 E面扇形喇叭的方向系数 * *