喇叭天线基础理论
喇叭天线工作原理

喇叭天线工作原理
嘿!今天咱们来聊聊喇叭天线工作原理呀!
哎呀呀,说起喇叭天线,这可是个神奇的玩意儿呢!那它到底是咋工作的呢?
首先呢,喇叭天线是一种常见的天线类型哇!它的形状就像一个喇叭,所以才叫这个名字呢。
喇叭天线工作的时候,主要是通过电磁波的传播和辐射来实现信号的发送和接收的呀!当电流在天线中流动的时候,哇,就会产生电磁场!这个电磁场可不得了,它会以电磁波的形式向外传播呢。
而且呀,喇叭天线的口径大小对它的性能影响可大了!口径越大,它辐射和接收的电磁波能量就越多,信号也就越强呢!
还有啊,喇叭天线的方向性也很重要哇!它可以把电磁波集中在特定的方向上发射出去,这样就能更有效地传输信号啦!比如说,在通信领域,它就能准确地把信号发送到目标方向,减少干扰和能量浪费呀!
哎呀呀,想想看,如果没有喇叭天线,我们的通信会变得多么糟糕呢!在广播电视、卫星通信、雷达等领域,喇叭天线都发挥着巨大的作用哇!
所以说呀,了解喇叭天线的工作原理,对于我们掌握现代通信技术,那可真是太重要啦!它就像是通信世界里的一个神奇的小助手,默默地为我们传递着各种重要的信息呢!
怎么样,这下您对喇叭天线工作原理是不是有了更清楚的认识啦?。
标准增益喇叭天线

标准增益喇叭天线喇叭天线是一种常见的天线类型,其设计结构独特,能够有效地增加天线的增益,提高信号接收和发送的性能。
标准增益喇叭天线是一种常用的天线类型,具有较好的方向性和增益特性,适用于各种通信系统和雷达系统中。
本文将对标准增益喇叭天线的设计原理、特点和应用进行介绍。
首先,标准增益喇叭天线的设计原理是基于喇叭天线的结构特点和电磁波的传播原理。
喇叭天线的结构呈喇叭形状,具有逐渐扩大的横截面,能够有效地聚焦电磁波,提高天线的增益。
同时,喇叭天线还具有较好的方向性,能够限制信号的传播方向,减小干扰和提高接收灵敏度。
通过合理设计喇叭天线的结构参数和工作频率,可以实现标准增益喇叭天线的设计。
其次,标准增益喇叭天线具有较好的特点和性能。
首先,标准增益喇叭天线具有较高的增益,能够提高信号的接收灵敏度和发送功率,增强通信系统的覆盖范围和传输距离。
其次,标准增益喇叭天线具有较好的方向性,能够限制信号的传播方向,减小干扰和提高抗干扰能力。
此外,标准增益喇叭天线还具有较宽的工作频带和稳定的工作性能,适用于各种复杂的通信环境和应用场景。
最后,标准增益喇叭天线在各种通信系统和雷达系统中具有广泛的应用。
在通信系统中,标准增益喇叭天线可以用于基站天线、移动通信天线、卫星通信天线等,能够提高通信系统的覆盖范围和通信质量。
在雷达系统中,标准增益喇叭天线可以用于目标探测、跟踪和导引,能够提高雷达系统的探测距离和目标分辨率。
此外,标准增益喇叭天线还可以用于无线电测向、天线阵列和无线通信系统中,具有广泛的应用前景。
综上所述,标准增益喇叭天线是一种常用的天线类型,具有较好的方向性和增益特性,适用于各种通信系统和雷达系统中。
通过合理设计喇叭天线的结构和工作频率,可以实现标准增益喇叭天线的设计,提高通信系统和雷达系统的性能和应用效果。
希望本文对标准增益喇叭天线的理解和应用有所帮助,谢谢阅读!以上就是关于标准增益喇叭天线的一些介绍,希望对您有所帮助。
标准增益喇叭天线

标准增益喇叭天线喇叭天线是一种特殊形状的天线,其外形呈喇叭状,用于接收或发送电磁波信号。
在无线通信领域中,喇叭天线因其高增益、宽频、低波束宽度等特点而备受青睐。
本文将介绍标准增益喇叭天线的结构、工作原理以及在通信领域中的应用。
1. 结构。
标准增益喇叭天线通常由金属制成,其外形呈喇叭状,内部结构复杂。
喇叭天线的主要部分包括喇叭口、喇叭颈和喇叭腔。
喇叭口是天线的开口部分,用于接收或发送电磁波信号;喇叭颈是连接喇叭口和喇叭腔的部分,起到导向电磁波的作用;喇叭腔是天线的主体部分,用于增强电磁波信号的增益。
2. 工作原理。
标准增益喇叭天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射。
当电磁波信号进入喇叭口时,由于喇叭口的特殊形状,可以使得信号被聚集并传导到喇叭腔中。
在喇叭腔内,信号受到增益作用,然后通过喇叭颈传输到外部设备中。
同样,当外部设备发送信号时,信号经过喇叭颈传入喇叭腔,再经过喇叭口辐射出去。
由于喇叭天线的特殊结构,其增益较高,可以有效地增强信号的传输和接收效果。
3. 应用。
标准增益喇叭天线在通信领域中有着广泛的应用。
首先,在无线通信系统中,喇叭天线可以用于增强信号的传输距离和覆盖范围,提高通信质量和稳定性。
其次,在雷达系统中,喇叭天线可以用于接收和发送雷达信号,实现目标的探测和跟踪。
此外,在卫星通信系统中,喇叭天线也扮演着重要的角色,用于接收和发送卫星信号,实现地面设备与卫星之间的通信连接。
总之,标准增益喇叭天线以其高增益、宽频、低波束宽度等特点,在通信领域中发挥着重要作用。
其特殊的结构和工作原理使其成为无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等设备中不可或缺的组成部分。
相信随着科技的不断发展,喇叭天线的应用范围将会更加广泛,为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
14-喇叭天线 天线原理

面上的电场和磁场分别用磁流Jm和 电流Je表示:
J e az H s a y H x J m a z Es a x E y
Je Jm
面元坐标图
设流过Ie和Im的长度分别为dx和dy, 对应的电流元和磁流元分别为:
Iedy=Jedxdy=Hxdxdy 沿-y方向
Imdx=Jmdxdy=Eydxdy 沿 x方向
dxdy沿y方向x方向面元坐标图等效电流元和磁流元researchinstituterftechniquesschoolinformationengineeringe面辐射场于是面元在e平面的辐射场为60sindxdydydxresearchinstituterftechniquesschoolinformationengineeringh面辐射场于是面元在h平面的辐射场为cosresearchinstituterftechniquesschoolinformationengineering电流元与磁流元方向图的合成原理researchinstituterftechniquesschoolinformationengineeringcossincossinsincossincosresearchinstituterftechniquesschoolinformationengineering在空间任一点的总场合成场的量值为
等效电流元和磁流元
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
E面辐射场
电流元的辐射场为
South China University of Technology
天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线

天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线口径天线是一种特殊的天线,其工作原理是通过改变天线口径的大小以实现方向性辐射。
喇叭天线则是一种具有喇叭形状的天线,其主要功能是对电磁波进行聚焦或分散,从而实现天线的增益和波束的调控。
本章将介绍这两种天线的基本原理和设计方法。
6.1口径天线6.1.1口径天线的基本原理口径天线的基本原理是利用天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向。
根据狄拉克定理,天线辐射的功率密度与天线口径的平方成正比。
因此,通过改变天线口径的大小,可以调整天线的辐射功率和波束的方向性。
一般情况下,口径天线的口径越大,辐射功率越大,波束的方向性越好。
6.1.2口径天线的设计方法口径天线的设计方法主要包括天线口径的确定和辐射模式的设计。
天线口径的确定需要考虑到工作频率、辐射功率和波束方向等参数。
一般情况下,口径天线的口径选取为波长的几倍,以保证天线的辐射效果和方向性。
辐射模式的设计则需要根据具体的应用要求,确定天线的辐射方式和波束的形状。
6.2喇叭天线6.2.1喇叭天线的基本原理喇叭天线是一种特殊形状的天线,其主要功能是将电磁波进行聚焦或分散,从而实现天线的增益和波束的调控。
喇叭天线的基本原理是利用喇叭形状的反射面将电磁波进行反射和聚集。
喇叭天线可以分为抛物面喇叭天线和双曲面喇叭天线。
抛物面喇叭天线主要用于聚焦电磁波,而双曲面喇叭天线主要用于分散电磁波。
6.2.2喇叭天线的设计方法喇叭天线的设计方法主要包括反射面的确定和波束的调控。
反射面的确定需要考虑到工作频率、波束宽度和聚焦距离等参数。
一般情况下,抛物面喇叭天线的反射面采用抛物线形状,双曲面喇叭天线的反射面采用双曲线形状。
波束的调控则需要通过反射面的形状和尺寸来实现,一般情况下,反射面的大小越大,波束的调控能力越好。
综上所述,口径天线和喇叭天线是一种特殊的天线,其工作原理是通过改变天线口径的大小和喇叭形状来实现方向性辐射和波束的调控。
口径天线通过改变天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向,而喇叭天线则通过喇叭形状的反射面将电磁波进行聚焦或分散。
14-喇叭天线 天线原理

2
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
GD
4 S
v
余弦分布的矩形口面
设口面场的振幅沿x轴按余弦分布,而y轴仍是均
均匀分布的矩形口面
假设口径面上场的振幅和相位处处相同。
South China University of Technology
1 cos sin 2 2 2 1 cos sin 1 EH AS 2 1 EE AS
e j rh China University of Technology
dE j
e
E y dydx e jkr 2 r
磁流元的辐射场为
dE j
m
E y dxdy 2
e jkr cos r
于是,面元在H平面的辐射场为
e jkr dE j (1 cos )dxdy 2 r Ey
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
电流元与磁流元方向图的合成原理
South China University of Technology
E面
H面
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
喇叭天线的设计1206030201

微波技术与天线课程设计——角锥喇叭天线姓名:吴爽学号:1206030201目录一.角锥喇叭天线基础知识 (3)1. 口径场 (3)2. 辐射场 (4)3.最佳角锥喇叭 (6)4. 最佳角锥喇叭远场 E 面和 H面的主瓣宽度 (7)二.角锥喇叭设计实例 (7)1. 工作频率 (7)2.选用作为激励喇叭的波导 (8)3.确定喇叭的最佳尺寸 (8)4.喇叭与波导的尺寸配合 (9)5.天线的增益 (10)6.方向图 (10)一.角锥喇叭天线基础知识角锥喇叭是对馈电的矩形波导在宽边和窄边均按一定张角张开而形成的,如下图所示。
矩形波导尺寸为a×b,喇叭口径尺寸为D H×D E,其E面(yz 面)虚顶点到口径中点的距离为R ,H 面(xz 面)内虚顶点到口径中点的距离为R E,H 面(xz 面)内虚顶点到口径中点的距离为R H。
1.口径场角锥喇叭内的电磁场,目前还未有严格的解析解结果,原因在于,角锥喇叭在 x和 y两个方向随喇叭的长度方向均是渐变而逐渐扩展的,因而要在一个正交坐标系下求得角锥喇叭内的场的严格解析解是困难的。
通常近似地认为,矩形角锥喇叭中的电磁场具有球面波特性,而且假设角锥喇叭口径面上的相位分布沿x和 y两个方向均为平方律变化。
按此假设,可写出角锥喇叭的口径场为:ηπβyX R y R x j H y E H eD xE E EH -==+-)2(022)cos( (1.1)如果是尖顶角锥喇叭,则 R H = R E ,可用作标准增益喇叭。
若是楔形喇叭,则R H ≠R E 。
由此口径面场分布计算的远场与实测的结果吻合的很好,说明了假设的口径场分析模型的正确性。
2. 辐射场由角锥喇叭的口径场分布,仿照前面求 E 面和 H 面扇形喇叭远区辐射场的步骤,就可以求出角锥喇叭的远区辐射场表达式。
由于计算过程较繁,这里直接给出结果。
])cos 1([cos 2])cos 1([sin 200H E r j H E rj I I re E j E I I r e E j E θϕλθϕλβϕβθ+=+=-- (2.1)其中:)]})()([)()({)]}()([)()({(213434)2/(1212)2/(2221u S u S j u C u C eu S u S j u C u C e R I H x H x R j R j H H +-+++-+=--βββββπ(2.3))]}()([)()({211212)2/(2w S w S j w C w C e R I E Y R j E E +-+=-βββπ(2.4)H x Hx D D /cos sin /cos sin 21πϕθββπϕθββ-=+= (2.5)HH x H H H x H HH x H H H x H R R D u R R D u R R D u R R D u πβββπβββπβββπβββ/)2/(/)2/(/)2/(/)2/(21211111-=+=-=+= (2.6))sin sin 2()sin sin 2(21ϕθπβϕθπβE EE E EE R D R w R D R w -=+= (2.7) 角锥喇叭的 E 面和 H 面场为:2/||====ϕϕπϕθE E E E H E(2.8)在角锥喇叭的 D E、R E、D H、R H与扇形喇叭的相同时,可以证明: ■角锥喇叭在 E面的方向图与 E面扇形喇叭的 E面方向图相同;■角锥喇叭在 H 面内的方向图与 H 面扇形喇叭在 H 面内的方向图相同。
12.喇叭天线(2)

图 10-24 加速透镜剖面
与介质透镜的分析方法一样,目的是要确定 p AB 曲线的方程,结果为:
(1 − n 2 ) x 2 + 2(1 − n) fx + y 2 = 0
(椭圆方程)
(10.60)
在上面的讨论中, 介绍了三种透镜形式, 即介质透镜, 空气透镜和金属透镜。 虽然使用它们可使喇叭的口径场相位得到校正, 但是使用它们后喇叭口径场幅度 分布将受到影响, 还将产生反射。 幅度分布变化, 也将引起辐射方向图发生变化。 这个问题,感兴趣的同学可参阅相关文献。
r 2 = ( x + f )2 + y 2 r = f + nx
→
r=
(n − 1) f n cos ϕ − 1
(10.55)
⇒
(n 2 − 1) x 2 + 2(n − 1) fx − y 2 = 0
(10.56)
q 为双曲线形式。如上推导没用到折射定律, 上式说明,透镜剖面曲线 AOB 可以证明,该曲线满足折射定律。 在透镜边缘 A 和 B 两点处满足如下关系
3.金属透镜(加速透镜)
由一些平行金属片构成,见前面图 10-19(b)(d)及下面图 10-24。相邻的两片 构成波导,其性质与矩形波导类似,当电场矢量通过金属片构成小波导时(即这 些波导中为 TE10 模),可得相速νp 和折射率 n 如下
vp = c 1 − ( λ 2d )
2
, n=
c 2 = 1 − ( λ 2d ) < 1 vp
e− jβ r r
(10.61)
ˆ 为单位矢量, E (θ , ϕ ) ——远场幅度方向图函数 式中, u
如果取圆锥喇叭口径上的最大相位差为
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2喇叭天线基础理论2.1喇叭天线的结构特点与分类喇叭天线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董的部分。
对工作于厘米波或毫米波段內的面天线,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,必须釆用自身屏蔽效果很好的波导管作馈线。
田6-5-1晋通痢叭天攵邛i5构廉理田图2. 1普通喇叭天线结构原理图矩形波导中能够传输的波形(或叫模式)一般表示成TEnm,英中第一个下标表示电场在宽边x方向上分布的半波长个数,第二个下标n表示电场在窄边y方向分布的半波长个数。
也表示电场在矩形波导中沿x, y方向上为驻波分布,z方向为行波分布,而且,m, n可以有一个为零,但不能同时为零,否则各横向电磁场量就全部变为零,导致H为一常数,相当于矩形波导中没有电磁波存在。
如下图所示:对于矩形波导管,其内部传输的主波型,也叫主模是TEw模,对于姗皴辱管,其內部劇的主鯉,也叫議是%型,称膨电战该电磁枝械导管纵向理以行播方離输,畅分量胸垂直波能播方耐即沿毓踽訥窄边理方亂大小財沿宽边X轴作变北,且为驻波分布,即要槻边油機正妊等于半个瞅刍把理枝中宽边也度等于半瞅纟整数倍的其它齡为高熾或2 2高次模,高次模械导传输糠减瞰频率更高的高次犍至不能砌皴导中传轨对于现渡中的磁场分量可以沿^形披寻的横截酚帝也可以沿披的传播方冋分布。
对于矩开皴导中传输的波型还有-种叫橫蹴,即皿点,谢鮒是电磁波只有垂直于传播方向的磁场分量,而对电场分量可以蹴囱传播方亂也可牆垂直于波的传播方亂下标处询含义与乓波相同。
肝删披导亀其内部翳的主模是岛,即波寻管的内«正牆于半饨拌,其鵝管半径也正好等于半饨长刍对不龊此条件舸高次模沿鹼離树2 2衰淞度很快,传輸距离自綁近,陨认为不能进施由于横电械中附电场握-定是垂直于枝的传輪方阿而与翳横电躺鵝管相连接瓣叭天练棊口面场中的电场£,只能碱导中的电场处于同」方亂磁场ffjD 嫣中的磁场同方航根駆祥的分布特為耙与矩蹴导相翳膵如逐渐断(宽茲保持不变)构成朋叭砂,称为E面就飘雉,脈651(b)所示;把与劇斤对应的宽边x逐渐张开(窄边y保持筱)构成的輙天统称为H 面扇辦叭袈,如图淸・1(潮示;蝶晰瞬遞喇渝删»»删熾蒯獅翩熾帼,加侨ffiWl XWWB a»E«W»S 删 g«»W»to IWW 珈mOB MWSttMMW2.2喇叭天线的口径场和辐射场分布与方向性2. 2.1矩形喇叭天线口面场分布规律2. 2.1.1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。
删加峨wmim1:1I :l1:1!ttHElfl KBWanfiWl删 aw 1:1 1:1 H BlfW(1) 当矩形波导前端面开口吋,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。
如果釆用开口形状喇叭,口面积相对增大,辐射场也将增强;(2) 当矩形波导前端开口吋,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)当矩形波导前端做成喇叭形状,电磁波载波道中的传输效率得到了提高,但由于喇叭和矩形波字形状上的差异,必将导致传到喇叭中电磁波的波阵面成为柱面(与矩形波导对应的喇叭)或球面形状(与圆形波导对应的喇叭)。
这样在喇叭口面上形成的口面场Es成为非均匀口面场结构,即在口面上各点Es的相位和振幅大小不再相等,这将造成喇叭天线辐射场方向性变坏。
2.2. 1.2矩形喇叭天线口面场相位分布特点根据天线辐射场一般表示式,其辐射场E&和H“最终是由口面场Es决定的。
因此对口面场Es的振幅和相位分析,就成为分析喇叭天线的首要问题。
以H面扇形喇叭天线为例,并假定激励H面扇形喇叭的巨型波导TEg型波。
由于H面扇形喇叭相当于矩形波导宽边x逐渐扩展而成,因此其口面场E, = E°・的相位舟随宽边x 坐标发生变化,与保持不变的窄边y无关,或者说E約相位沿窄边y保持均匀分布,如图6-5-3 所示。
r6-5-3楔形啪叭的尺寸5坐标图中Dx、Dy为H面扇形喇叭天线的口径宽度;Rx. Ry分别为H面和E面扇形喇叭天线的长度:0为喇叭天线的顶点,也叫相位中心.相当于喇叭天线的辐射中心,或者说球面波是由这样的一个虚设点发出的。
在图6-5-2和图6-5-3中,把口面场沿宽边x和窄边y的相位关系表示成:△0 = k(OM 一00)=二(OM -RJ(6-5-1)A{△©. =0(f5y相位与y坐标无关)而OM =J R;+W,所以£收+,_心)A由于H面扇形喇叭天线的等效长度Rx —般远大于其口面尺寸Dx、Dy,即Rx»x,利用嫖级数把(6-5-1)展开,可得到:.,2^. A2A4、(6-5-3)△ 0 = ( —--------- r + )v 2 2R (2R)2只保留£项,得到:AzA "(6-5-4)△ 0 = ---入瓦与此对应的相移莹最大值为:△0=三21 (在喇叭口面边沿处)(6-5-5)g 4 几R x这就是说,对H面扇形喇叭天线,其口面场Esy方向虽沿窄边y轴方向,但其相位却沿变化了的宽边x方向发生变化。
当设口面中心0’为相位零点,在口面X方向边沿位置,/r D 2口面场Esy具有最大相移量映=十才,显然相位随坐标变量成平方率分布。
按同样道理,对于E面扇形喇叭天线,由于窄边y逐渐张开,其口面场Esy相位沿y轴方向也一定发生变化,而相位沿宽边x轴却保持不变,用数学式子表示出来就是:△0 = 0(6-5-6)在y轴边沿处相移量最大值A^.max42 R、对楔形角锥喇叭天线,由于宽边X、窄边y同时逐渐张开,在这两个方向上口面场相位也会按平方率变化,用数学式子表示出来就是:"2 R x &与此对应的相位最大值为△0e rn ax亠相当于沿变化了的宽边X、窄边y均按平方率变化。
2. 2. 1.3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:L% =爲込(寺)e 7「5=°L 乞厂爲込(寺)广花X(4)圆锥痢叭天线对于和圆波导相连按的圆锥喇叭天线,当炜码】波型澈励时,其口面场分布更为复 杂,在此不做讨论。
由此可见,对于和矩形波导连接的楔形喇叭,不管其口面场Es=Esy 沿那个边张开形成,其振幅沿窄边y 轴方向是均匀的,而沿宽边x 方向振幅按余弦规律变化:而相位却随变化的 那条边按,平方率变化。
正因为喇叭天线口面场分布不均匀,导致喇叭天线辐射场方向性较 差,因而它只能作为一般面天线的照射器,而不能作为独立的面天线使用。
2.2.2喇叭天线辐射场的方向性与最佳喇叭根据本章第三节的讨论结果,只要把各种喇叭天线口面场分布函数带入口面辐射场- 般表示式中,即可得到喇叭天线的辐射场何方向函数。
D 2把E 而扇形喇叭口而场分布函数代入E 而辐射场表示式中,并令参数5 = —,82/vD 2丄/、=(R ;+—「)2,其中Dy 为y 方向口径最大值,可画出E 面扇形喇叭天线E 而方向图。
4D 2把H 而扇形喇叭口而场分布函数代入H 面辐射场表示式中,并令参数/=一》,8仏<1) E 面扇形揪(3)瞬角锥喇叭(6-5-10)(6-5-8)(6-5-9)D 1L =(疋+ —二)_其中Dx 为x 方向口径最大值,可画出H 而扇形喇叭天线H 面方向图。
图6-5-4 E 面喇叭的E 面方向图 图6-5-5 H 面喇叭的H 面方向图在图6-5-4中,5 = 0,即人ts 或& -曲线对应等的幅同相位口面辐射场(均匀 口面场)的E 面方向图。
图6-5-5中,? = 0, U|J/v ->oo 或&一>oo 曲线对应振幅按余弦同 相位口面辐射场H 面方向图。
由以上两图可见,把s=0和t=0对应的口面辐射场与st 不等 于0的方向图作比较,其最明显的差别有两点:零点消失,主瓣变宽;过大的口面场相位僞 差使& = 0。
不再是置大的辐射方向,而整个喇叭天线的辐射方向图形类似马鞍形。
对于喇叭天线,为了获得较好的辐射方向图,使置大辐射方向保持在8 = 0。
方向位置 上,也就是沿着喇叭天线口面的法线方向,工程上规定E 面扇形喇叭口面场的眾大相位差不 超过也就是:25兀 D[ 兀max =——•——< —42 R 、 2对于H 面扇形喇叭,保持最大辐射在<9 = 0。
方向上,规定其口面场最大相位偏差为:△0 max =— r42这一数值比E 面扇形喇叭的限制宽松。
这是因为H 面扇形喇叭口面场振幅岁呈余弦1.0 1.52.0 2.53.09a 87• • o o 6 5 4 3(l.a a aIM "8 0 V 、 、 \涅1\\ \\\\ \、 \\ \ \ t-l\\\ \\\¥ \\ 厂0 9 8 7 654 3 l oo o o o o oDD的依从关系,图中纵坐标表示一^与D 〃 .与£)E •的乘积,只要把从曲线纵坐标中查出Az分布,但在口面边沿位置其振幅绝对值较小,这样即使在该位置有较大的相位偏差,对整个 H 面扇形喇叭天线辐射场方向性影响仍不会太大。
根据面天线方向系数计算式可得到楔形喇叭天线的方向系数为:D 煜詁煜陀其中5与6分别为H 扇形喇叭河E 面扇形喇叭的方向系数,它们的大小为:D H ={[C (“) 一 C(v)J 2 + [S(“) - 5(F)]2}(6-5-15)讐dj + S’W)]欣D 、其中C(u)和S(u)为菲涅尔余弦和正弦积分,即:C(u) = £ cos(—r 2 )dto 2而其它参变童为:1S(“)= J()sin (彳尸 W图6-5-6和图6-5-7分别画出了 H 面扇形喇叭天线的方向系数和E 面扇形喇叭天线的 D D方向系数随其口径相对尺寸才和丁的关系曲线。