天线与电波传播课后作业
天线与电波传播 (1)
天线与电波传播专题漏波天线理论与设计目录一漏波天线简述二均匀漏波天线辐射原理三周期型漏波天线辐射原理01漏波天线简述漏波天线是一类行波天线，它具有以下特点：➢增益高，方向性强，具有较好的定向辐射特性➢频带宽，具有频率扫描能力如果把漏波天线看成是一个波导，则这个波导至少存在一个模式能沿着传播方向不断向外漏泄能量。
漏波天线最初是以矩形波导的形式出现，通过在矩形波导的侧边开模）在波导表面产生的电流进行扰动，使长直缝隙，对基模（TE10得电磁能量在沿矩形波导传输的过程中逐渐泄漏到空间。
图1 Slotted rectangular waveguide leaky-wave antenna 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）一维漏波天线可以分为两大类结构：➢均匀的➢周期性的传统的矩形波导长缝隙天线就属于均勻结构，是快波天线周期性漏波天线常见的有漏泄同轴电缆和基于微带线或共面波导的周期性漏波天线等，可以是慢波或快波天线快波或慢波是依据行波传播常数b 大致分类的：➢若传播常数b 小于自由空间波数k0，则称之为快波，它可沿着结构在传播过程中不断辐射；➢若传播常数b 大于自由空间波数k0，则称为慢波，它只在结构存在不连续时产生辐射。
02均匀漏波天线辐射原理均匀漏波天线辐射原理如图2所示均匀结构，假设导行波沿+z 方向传播，其相位常数为b z ；而在x 方向产生相位常数为k x 的波。
如果自由空间波数是k 0，那么有如下关系式2220x z k k b =−（1）图2 有限大漏波结构的辐射方向与辐射角度示意图➢当k x是一个正实数时，说明x方向会产生漏波。
所以说，b<k0是这种结构产生漏波的辐射条件。
z➢b z的大小取决于模式，不同的模式b z不一样。
➢可见不同的工作模式，可能是导行波，也可能是漏波，并且可以有不止一个漏波模式。
z z zk j b α=−（2）一旦形成漏波，电磁波就会沿着z 方向衰减，因此，除了相位常数b z ，还需在z 方向上引入衰减系数αz ，漏波沿着z 方向以行波因子e -j zk z 向前传播，其中k z 是z 方向的波数：()()2220z z x x k j k j b αα=−+−（3）设电磁波在x 方向上的衰减系数为αx ，相位常数为k x ，那么公式（1）应表示为因为波要沿z方向传播，所以在z方向上αz 是大于0的。
天线基础课后习题答案
天线基础课后习题答案天线基础课后习题答案天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分。
它通过接收和发射无线电波，实现了信息的传输。
天线基础课后习题是巩固对天线原理和应用的理解的重要环节。
在本文中，我将为大家提供一些天线基础课后习题的答案，帮助大家更好地理解和掌握天线技术。
1. 什么是天线的增益？如何计算天线的增益？答：天线的增益是指天线辐射功率与理想点源辐射功率之比。
天线的增益可以用以下公式计算：增益（dB）= 10 * log10(辐射功率 / 输入功率)2. 什么是天线的方向图？如何解读天线的方向图？答：天线的方向图是描述天线在不同方向上辐射或接收无线电波的图形。
它显示了天线在不同方向上的辐射或接收能力。
在方向图中，辐射或接收能力最强的方向被称为主瓣，其他方向上的能力较弱。
通过解读方向图，我们可以了解到天线的辐射或接收特性，选择合适的天线方向和位置。
3. 什么是天线的波束宽度？如何计算天线的波束宽度？答：天线的波束宽度是指天线主瓣的角度范围。
它表示了天线在水平或垂直方向上能够辐射或接收无线电波的范围。
波束宽度可以通过以下公式计算：波束宽度（度）= 2 * θ其中，θ为主瓣的半功率角，即主瓣辐射功率下降到峰值功率的一半时对应的角度。
4. 什么是天线的驻波比？如何计算天线的驻波比？答：天线的驻波比是指天线输入端的驻波电压或驻波电流的最大值与最小值之比。
它反映了天线系统的匹配性能。
驻波比越小，表示天线系统的匹配性能越好。
驻波比可以通过以下公式计算：驻波比 = (1 + |反射系数|) / (1 - |反射系数|)其中，反射系数是指反射波与入射波的比值，可以通过测量天线输入端的驻波电压或驻波电流得到。
5. 什么是天线的极化方式？有哪些常见的极化方式？答：天线的极化方式是指天线辐射或接收无线电波时电场的方向。
常见的极化方式有水平极化、垂直极化和圆极化。
水平极化指电场方向与地面平行；垂直极化指电场方向与地面垂直；圆极化指电场方向沿着圆周方向旋转。
天线与电波传播练习题
天线与电波传播练习题1. 什么是天线？天线是用来接收或发送电磁波的装置，它能够将电磁波与电流相互转换。
天线一般由导体材料制成，如金属，可以是直线型的、曲线型的或是阵列型的。
2. 天线的主要作用是什么？天线作为电磁波与电流之间的转换器，主要用于电磁波的传输和接收。
通过天线，电磁波可以被发送到远处，也可以被接收到远处。
3. 天线的种类有哪些？常见的天线种类包括定向天线、全向天线和扬声器等。
定向天线主要用于长距离通信，如卫星通信和雷达；全向天线则主要用于接收广播和电视信号；扬声器则是将电信号转化为声音信号的一种天线。
4. 电波的传播方式有哪些？电波的传播方式主要有地面传播、天波传播和空间传播等。
地面传播是指电波直接在地面上传播的方式，适用于较短距离的传输；天波传播是指电波经过天空进行传播，适用于较远距离的传输；空间传播是指电波在空间中传播的方式，适用于卫星通信等。
5. 电波在传播过程中会发生什么？在电波传播的过程中，会受到多种因素的影响，如传播路径的障碍物、电离层的影响、多径效应等。
这些因素会导致电波的衰减、传播速度的变化以及传播路径的弯曲。
6. 如何提高天线的接收效果？要提高天线的接收效果，可以采取以下措施：- 使用高增益的天线，以增加接收到的信号强度。
- 将天线安装在较高的位置上，避免被物体遮挡，以达到更好的接收效果。
- 使用天线增益器来增强信号的放大效果。
- 减少电波传播路径上的障碍物，如移动电话信号塔附近的大楼等。
7. 电波的频率对传播有什么影响？电波的频率对传播有着重要的影响。
一般来说，低频电波能够更好地穿透建筑物和障碍物，但传输距离相对较短；高频电波能够传输较远的距离，但对建筑物和障碍物的穿透性不如低频电波。
8. 天线在通信中的应用有哪些？天线在通信中有广泛的应用，如：- 无线电广播和电视广播中使用的全向天线，用于接收广播信号。
- 手机通信中使用的天线，用于发送和接收手机信号。
- 卫星通信中使用的定向天线，用于与地球上的接收站进行通信。
天线理论与技术答案
6.麦克斯韦方程组中的??e???b
?t??d??和表明不仅_电荷_要产生电场，
而且随时间变化的_磁场也要产生电场。
7.直角坐标系中，哈密顿算符表达式?????e?e?e，拉普拉斯算符表达式?x?y?zxyz
?2?2?2
??2?2?2?x?y?z2；柱坐标系哈密顿算符表达式
。
a?????1??er?e??ez?rr???z8．矢量
??a??????aeaeaexxyyzz，其散度为ey?
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ayez??zaz?ax?ay?az???x?y?z，其旋度为ex???a??xax。
9.球坐标系中标量函数的梯度
e??e??????(r,?,?)?e??e ?rr??rsin?????
>绪论
1.采用定义方法1推导出方向性系数的定义式：
d(?0,?0)?
4?f(?0,?0)
2?
2
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解：在相同辐射功率p
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情况下：d??0,?0??
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天线理论与技术答案
【篇一：《天线与电波传播理论》试卷及答案】
(1) 103.8 khz= hz=mhz；(2) 0.725 mhz= hz=khz．。
3、半波振子的方向函数为，方向系数为。4、maxwell提出的电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明电流和电流是产生涡旋磁场的源。
天线与电磁波课后习题答案
天线与电磁波课后习题答案天线与电磁波课后习题答案在学习天线与电磁波的课程中，习题是巩固知识和提高理解能力的重要方式。
下面是一些关于天线与电磁波的习题及其答案，希望对你的学习有所帮助。
1. 什么是天线？答：天线是一种用于接收或发射电磁波的装置。
它可以将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波。
2. 天线的主要分类有哪些？答：天线可以根据其结构、工作频率、辐射方式等进行分类。
常见的天线分类有：偶极子天线、单极子天线、方向性天线、全向天线等。
3. 什么是电磁波？答：电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它具有电磁性质，可以在真空中传播，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
4. 天线的增益是什么意思？答：天线的增益是指天线辐射功率与理想点源天线辐射功率之比。
它是一个无量纲的值，表示天线在某个方向上的辐射能力。
5. 天线的驻波比是什么？答：天线的驻波比是指天线输入端的驻波电压与驻波电流的比值。
它反映了天线输入端的阻抗匹配情况，驻波比越小表示天线匹配越好。
6. 天线的方向性是什么？答：天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收电磁波的特性。
方向性天线主要是通过改变天线的结构或者辐射方式来实现的。
7. 如何提高天线的增益？答：提高天线的增益可以通过增加天线长度、增加天线的辐射面积、增加天线的辐射效率等方式来实现。
8. 天线的极化方式有哪些？答：天线的极化方式包括垂直极化、水平极化、圆极化等。
不同的应用场景和需求需要选择不同的极化方式。
9. 天线的频率选择是什么意思？答：天线的频率选择是指天线在一定频率范围内的工作特性。
不同的天线适用于不同的频率范围，需要根据实际需求进行选择。
10. 天线的安装位置对性能有影响吗？答：天线的安装位置对其性能有很大的影响。
天线的安装高度、与其他物体的距离、周围环境等因素都会对天线的辐射和接收效果产生影响。
以上是关于天线与电磁波的一些习题及其答案，希望对你的学习有所帮助。
天线与电波试题答案解析
天线与电波试题答案解析一、选择题1. 天线的主要功能是什么？A. 放大信号B. 转换电能为磁能C. 接收和发射无线电波D. 滤波和调制答案：C解析：天线的主要功能是接收和发射无线电波。
它通过特定的结构将电能转换为电磁波或反之，从而实现远距离的无线通信。
2. 什么是偶极子天线？A. 由两个相同长度的导线组成的天线B. 由一个圆形环和垂直于环面的导线组成的天线C. 由一个长导线和一个短导线组成的天线D. 由两个相互垂直的导线组成的天线答案：A解析：偶极子天线是由两个相同长度的导线组成的，通常一个导线作为发射或接收无线电波的辐射元件，另一个导线作为反射元件。
3. 无线电波的传播方式有哪些？A. 地面波B. 天波C. 直线传播D. 所有以上方式答案：D解析：无线电波可以通过地面波、天波以及直线传播等多种方式传播。
地面波沿地球表面传播，天波通过电离层反射传播，而直线传播则是在视距条件下的传播方式。
4. 什么是天线的有效孔径（Ae）？A. 天线捕获电磁波能力的度量B. 天线的长度C. 天线的带宽D. 天线的增益答案：A解析：有效孔径（Ae）是天线捕获电磁波能力的度量，它与天线的指向性、效率和工作频率有关，是天线接收系统灵敏度的关键参数。
5. 以下哪种天线具有最高的方向性？A. 偶极子天线B. 单极天线C. 定向天线D. 全向天线答案：C解析：定向天线专门设计用于在特定方向上接收或发射信号，因此具有最高的方向性。
全向天线则在所有方向上接收信号，但每个方向上的增益较低。
二、填空题1. 天线增益是指天线在特定方向上的__________能力与其__________的比值。
答案：辐射；参考天线（如：各向同性天线）2. 调谐天线的目的是通过改变其__________或__________来优化其在特定频率上的性能。
答案：长度；频率3. 波导是一种用于传输__________的封闭管道，它通过__________来限制电磁波的传播路径。
北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播)
电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。
（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。
二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。
三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。
1．系统组成图1-1 系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G ≈D ）。
但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。
可用以下公式进行估算：E 面（yoz 面）主瓣宽度bE λθ5325.0= （1-1）H 面（xoz 面）主瓣宽度15.0802a H λθ= （1-2）方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）211451.0λπb a D = （1-3）图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。
具体参数喇叭口径1a =5.5λ，1b =2.75λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离ρ＝2ρ＝6λ。
1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：图1-3 实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。
测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。
严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。
但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。
测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。
本实验主要测水平面即方位方向性。
四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示，我们只需了解其原理并会分析其数据即可。
天线与电波传播（第二版）（宋铮）第8-14章第11章
(11-2-1)
第11章 地面波传播 图 11-2-3 地面波的场结构
第11章 地面波传播
为简化分析，通常使用M.A.列翁托维奇近似边界条件： 若半导电媒质相对复介电常数的绝对值满足下列条件：
| ~r || r j60 | 1
(11-2-2)
则在界面大地一侧的电、磁场水平分量之间满足
由上面的分析可知，由于地面是半导电媒质，低架直立 天线辐射的垂直极化波将在传播方向上存在电场分量，各分 量如图11-2-3所示，yOz面为地平面，波沿z轴方向传播，下 标“1”表示在空气内，下标“2”表示在大地内，利用边界 条件，有
E1z E2z
H1y E1x
H2y
~r E2
x
B1x B 0
根据边界条件式(11-2-1)，得
E2 x
E1x
~r
r
E1x
j60
上述各分量亦可写成
E1z
E2 z
4
2 r
E1x
(60 )2
j
e2
(11-2-7) (11-2-8)
式中
第11章 地面波传播
E2x
E1x
e j
2 r
(60
)2
H1yΒιβλιοθήκη H2yE1x 120π
arctan 60 r
第11章 地面波传播 图 11-4-2 三段不同性质地面传播示意图
第11章 地面波传播 图 11-4-3 三段不同性质地面传播的衰减因子
第11章 地面波传播 图 11-4-4 地面波传播的“起飞-着陆”效应
第11章 地面波传播
习题十一
1. 为什么地面波传播会出现波前倾斜现象？波前倾斜的 程度与哪些因素有关？为什么？
天线与电波传播_完整版
§1.1 辅助函数法
在远场区
E jA E jA E jA Er 0
1 j ˆE ˆ A H r r
天线辐射问题分析过程
§1.2 电基本振子
什么是电基本振子？ 一段通有高频电流的直导线，当导线长度远远小于
§1.2 电基本振子
近区场的性质：由于电场和磁场相差90度，故坡印 廷矢量的平均值等于零，这说明无电磁场能量辐射， 称为感应场。 远区场：当 kr 1 时称为远场区，电磁场主要由 kr 的低次幂项决定，故可略去 kr 的高次幂项，得
Er E H r H 0 jkr kI 0l e E j sin 4 r kI 0l e jkr H j sin 4 r
§1.2 电基本振子
电基本振子的场辐射
§1.3 磁基本振子
麦克斯韦电磁理论获得了巨大的成功。电和磁的 对称性问题，至今尚未解决。 电的基本单元是电荷。正负电荷可以分开，自由 电荷能单独存在，因而我们可以引进电荷密度和电 流密度的概念。 磁的基本单元是磁偶极矩，它可以看作是正负磁 荷的组合。然而，正负磁荷却不能分开，自由磁荷 不能单独存在。所以，在电磁理论中我们不能引入 磁荷密度和磁流密度等概念。
天线发展简史
五、2000, 移动/手持天线（Mobile/Hand - held Antenna） 工作于800MHz的手持蜂窝电话天线随处可见。 从马可尼时代直到20世纪40年代，天线主要是以 导线为辐射单元，工作频率也提高到UHF。 进入二战期间，随着1GHz以上微波源（如调速 管、磁控管）的发明，天线开始了一个新的纪元。 波导口径天线、喇叭天线和反射面天线等如雨后春 笋般出现。
天线习题答案(樊振宏)
θ 4 = −131.5
2θ 0.5 = 131.5o − 48.5o = 83o
1.14
G = 20dB = 100 Ae =
1.15
λ2 G = 7.96(m2 ) 4π
2 Emax1 r =10 km 2 2 E2 = Emax 2 r = 20 km Emax1 = 2 ⋅ Emax 2 2 A ⋅S A 4 1 P 1 = e1 av1 = e1 ⋅ = P2 Ae 2 ⋅ S av 2 Ae 2 1 2 E1 = G1 Ae1 1 = = G2 Ae 2 8
cos( sin δ ) cos( sin δ ) ψ 2 2 × 2 cos( ) = × 2 cos(π cos δ ) E 面 YOZ 面， f E (δ ) = cos δ 2 cos δ
H 面 XOZ 面， f H (δ ) = 1× 2 cos(π cos δ ) E 面：
π
π
z
120 150 180 210 240
z
y
210 330 210 330 210 330 240 270 300 240 270 300 240 270 300
d=λ,
H 面：
等幅反相平行二元半波振子阵 fE(δ)
为圆心
（b）略
(c)等幅反相激励共线阵： d = λ / 2 时，ψ = kd cos δ + ξ = π cos δ + π
θ =0
= /2
D=
1.10
∫
π /2
0
cos 4 (θ )sin θ dθ
=
∫θ π
cos 4 (θ )d cos θ
=
2
∫