微波仿真论坛 - 八木天线的设计仿真与测试(1)(5)

北京交通人宁:顷十论文

系(;?，&

E(0,(p)=^J!Lf(d,ip)

r

... (2.29)

天线的总辐射功率为：

-^=- ((E^e^smededcp 120^JJ (2.30)

1 2nx ...

于是：

D-— =- ------------------------------------------

jy 1 匕-

,..(2.31)

\Jjf 2(8^)sm Qiddcp 0

0

因为F(0，炉)-C/汍史)，因此式(2.30)又可以写成:

D= -------------- — -------------

2ntt

jJF2 (d,

…￠2.32)

有许多天线的空间立体方向性图是轴对称的，即方向函数/的炉)~/斤)，与(p无 关，这时式（2.31)可简化为：

2

D --------------- ---- —

X

jF2(d)sinddd

(2*33)

0

当然，方向性系数也可以用场强来表示，在此不再详述。

二、增益。在天线工程上，除了用方向系数来表明天线的方向特性外，还常 用天线的增益来反映天线的品质。天线的增益用G来表示，定义为??在输入功率 相同的条件下，天线在最大辐射方向上某一点的功率通量密度与理想点源天线在

同一点处的功率通量密度之比，即：

2

A E02

(输入功率相同） …（2.34)

与方向性系数一样，天线的增益还可以定义为：在天线的最大辐射方向某一点，

12

大线的基本理论

该天线的电场强度与理想点源天线在同一点处产生的电场强度相同的条件下，理 想点源的的输入功率与改天线的输入功率之比，称为天线的增益，即：

G-^2- (电场强度相同）

PA

... (2.35)

式中乓。是理想点源天线的辐射功率，由于其效率为1，所以乓。也等于其输入功 率。Py是有方向性天线的输入功率由上式可得：

G=

^os=^o_ D

PA P,

... (2.36)

式中巧是有方.向性天线的辐射功率，7是天线效率，（天线效率等于天线的辐射功 率和输入功率之比）上式表明，天线增益等于天线的方向性系数乘以天线效率。 天线的增益把天线的向性图与天线的效率结合起来，它一方面考虑到辐射能量 的集中程度，另一方面又考虑到天线本身存在的功率损耗，给出了天线特性的以 更加完整的一个技术指标。

天线的增益G常用分贝（ciB)来表示，即（

Ga =10IogG ... (2.37)

三、方向图。

如图所示是一个典型的方向图的示意图，它是按照远区电场强度的大小与空 间角度之间的关系绘制而成的场强-角度变化图，有时也用功率方向图表示天线的 方向特性，功率方向图是功率与角度之间的关系图。功率方向性图通常比场强方