抛物面天线课件.pptx

1、 抛物面天线是广泛应用的一种反射面天线。它根据微波的似光性仿照探照灯的结构组成。 方向性强 增益高 抛物面天线由馈源和抛物面反射器构成。天线的反射面由形状为抛物面的导体表面或导体栅网构成，在抛物面的焦点上放置馈源。馈源馈源反射面反射面 馈源是一种弱方向性天线，可以是单个损子或振子阵、单喇叭或多喇叭、槽缝天线、螺旋天线等弱方向性天线。 它把高频电流或导波能量转变成电磁波辐射能量并投射至抛物面上，而抛物面将投射过来的球面电磁波沿抛物面轴线方向反射出去，从而获得很强的方向性。 抛物线的定义： 若有一点M(z，x)，在运动中一直保持与F和准线的距离相等，则M点的轨迹为抛物线。F称为焦点，f称为抛物线的

2、焦距。可得抛物线的一般方程：由定义得，MF=MQ由抛物线的性质可得因此，若FM为入射线，则MP必为反射线。抛物面的特性：可将焦点发出的任意方向的波经其反射后变换成平行与轴线的波。由焦点F发出的任意射线经反射后到达口径所经过的波程为：MF+MP = MQ+MPL可见此波程为常数。= f + LLMF+MP = f + L此波程为常数，这也说明各反射线到达口径时具有相同的相位。抛物面的特性：可将焦点发出的球面波经其反射后变换成平面波。抛物面天线的主要几何参数：焦距 f口径 D最大半张角 0其中只有两个是独立的，第三个已知的两个导出fD02sincosxzfxz 221 coscos ( /2)ff

3、由图易知 变换可得002sinD0tan24Df代入上式可得 要讨论抛物面天线的辐射场和方向性，必须先求出它的口径场，即先讨论内场问题。若放在焦点的馈源的方向性系数 方向性函数为 则在最大辐射方向电场馈源任意方向的辐射场0D( )F060rmPDE060( )( )rmPDEE FF 抛物面可认为是由理想导体制成，故可认为入射场和反射场的振幅相等。 口径场是经抛物面反射后，在抛物面的口径上变成的平面波，故口径场的振幅与反射场的振幅相等。 故口径场与馈源处振幅相等，只是存在f + L的波程差，即只是相位比馈源处落后(f + L)。L0()60( )rjh LAPDEFe 因此，抛物面天线的口径场

4、可以表示为 用不同馈源的方向性函数代入式即可求出抛物面天线的口径场L0()60( )rjh LAPDEFe 抛物面天线的口径场计算公式：设某天线的口径面上的电、磁场分布为 、 ，那么在空间某点 的辐射场为0(sin cossin sin)01 cos( , ),2ssj rjxyyssssSEjeExyedx dyr (,)yssExy(,)xssHxy0( , , )M r 0()60( )rjh LAPDEFe将抛物面天线口径场计算公式：代入上式可得抛物面天线的辐射场 由面天线的基础知识可知抛物面天线的方向系数为24DAv A为天线口径面积，v为天线口径面积利用系数。 口径面最大半张角 越小，口径面上的场强也就越均匀，所以口径面积利用系数v也就越大。0图中n根据归一化方向函数 可求，n越大表示馈源波束越窄 2cosnF2244AAGDAvAg 为抛物面天线的截获效率，g为天线的增益因子AgvA增益因子与抛物面半张角关系曲线增益因子与抛物面半张角关系曲线 n一定时获得最大增益的半张角称为最优张角 不论n等于几，最大增益因子均约为0.83 n越大，最优张角越小goptSilvers valuesOptimisation valuesOptimisation values f=500mm D=383mm 中心频率12GHz