第1章 通信网应用技术--.ppt

本课程教学方法: 电化教学+传统授课方式. 成绩评定:总评成绩（100%） = 平时成绩（70%） + 期末（开卷）成绩（30%） 平时成绩包括：作业（ 10% ）、 出勤（２0%）（缺勤一次-2分）、撰写一篇论文: （40%） 要求同学们结合课程的学习，通过图书馆、网上、广泛查阅资料，撰写一篇论文。 考核方式：开卷 论文参考题目： １．通信网中无线电磁波传播特性研究 ２．天馈系统中的阻抗匹配技术 及应用研究 ３．发射天线的主要特性参数与通信网性能的关系研究 ４．提高天线有效长度的措施研究 ５．影响卫星天线性能的有关因素及消除方法的研究 ６．天线在移动通信系统中的应用研究 ７．地面对天线性能影响的分析与研究 ８．智能天线方向特性的分析与应用研究 ９．电波多径传播及衰落的分析与研究 １0．电磁波折射、反射与绕射现象的分析与对通信性能影响的研究。 １１．分集天线的分析与应用研究 １２．宽频带天线的分析与应用研究 １３．螺旋天线的工作原理与应用研究 １４．缝隙天线 在现代通信中的应用研究 １５．微带天线在现代通信中的应用研究 １６．旋转场天线的性能分析与应用研究 参考教材 一： 《 天线与电波传播 》　作者： 宋铮 　　出版社： 西安电子科技大学出版社 二：《天线技术》　作者： 许学梅、杨延嵩 　　出版社： 西安电子科技大学出版社 三：天线与电波传播》作者： 王华芝　 　　出版社： 北京邮电大学 四：《 天线与电波传播 》作者： 周朝栋 　　出版社： 西安电子科技大学出版社 五： 《微波技术与天线》作者：刘学观 　　出版社： 西安电子科技大学出版社 绪论 　　　　最基本的无线电通信系统如图所示。 天线(antenna)的作用 ：发射天线将发射机输出的高频电流能量（或导波能量），转换为电磁波能量并辐射到预定方向 ． 接收天线将来自空间的电磁波能量又转换为高频电流能量，经馈线送至接收机。 接收天线与发射天线的作用是一个可逆的过程。同一副天线用作发射和用作接收的特性参数(包括方向特性、阻抗特性及其他参数)是相同的 天线的分类 ： 按用途分：通信天线、导航天线、广播电视天线、雷达天线和卫星天线等； 按工作波长分：超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等； 按辐射元的类型分：为两大类：线天线和面天线。线天线是由半径远小于波长的导线或金属构成构成，主要用于长波、中波和短波波段；面天线是由尺寸大于波长的金属或介质面构成的，主要用于微波(microwave)波段；超短波波段则两者兼用。 按天线特性分： 例如从方向特性分，从极化特性分，从频带特性分，有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线； 按馈电方式分，有对称天线、非对称天线； 按天线上电流分，有行波天线、驻波天线； 按天线外型分：有V型、菱形、环行、螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等等。 第1章 天线基础知识 1.1 电基本振子的辐射 1.1.1 电基本振子的辐射 1.1.2 磁基本振子的辐射 1.1.1 电基本振子的辐射 电基本振子(Electric short dipole)又称电流元是一段载有高频电流的短导线，其长度l波长λ。同时，沿振子各点电流Iejωt的振幅相等、相位相同。它是构成各种线式天线的最基本单元。任何线式天线都可以看成是由许多基本振子组成的，天线在空间中的辐射场可以看作是由这些电基本振子的辐射场叠加得到的。因此，要研究各种天线的特性，首先应了解电流元的辐射特性。 电磁场理论中，已给出了在球坐标原点O沿z轴放置的电基本振子，在各向同性理想均匀无限大的自由空间产生的各个电磁场分量为： 式中β为相移常数， （β也是媒质中电磁波的波数）。在自由空间中，媒质的介电系数ε=ε0 =10-9/36π F/m，导磁率μ=μ0 = 4π ×10-7 H/m， 电基本振子的电场只有 和 两个分量，磁场只有 即 方向一个分量，这三个电场和磁场分量是相互垂直的。 可以将电基本振子的场分为三个区域，即 的近区、 的远区和两者之间的中间区。主要讨论近区和远区。 1．近区场 由 可知近区场是指 既 靠近电基本振子的区域，可认为 。由于r很小，故只需保留式（1-1-1）中的1/r的高次项，得到电基本振子的近区场表达式为 由（1-1-3）式可以得出 电场滞后于磁场90O，电场和磁场存在π/2的相位差，所以，坡印廷