缝隙天线和微带天线.ppt

第七章 缝隙天线和微带天线,1 缝隙天线2 微带天线,1.1 理想缝隙天线,缝隙天线就是在波导壁上开有缝隙，以用来辐射或接收电磁波的天线。在研究实际的缝隙天线之前，先讨论在无限大和无限薄的理想导电平板上的缝隙理想缝隙天线。理想缝隙天线的横向尺寸远小于波长，纵向尺寸通常为/2。,由于理想缝隙天线与板状对称振子具有对偶性。因此，根据对偶原理，理想缝隙天线的方向性函数与同长度的对称振子的方向性函数在E面和H面是相互交换的，如下图所示。,（1）二者的方向相同，方向性函数都是：,（2）二者的主平面互换了位置，包含缝隙轴线的平面是H面，而垂直于缝隙轴线的平面是E面。因此，垂直缝隙（缝隙轴线在垂直方向）是水平极化的，水平缝隙是垂直极化的,1.2 波导缝隙天线,在波导壁的适当位置和方向上开的缝隙也可以有效地辐射和接收无线电波，这种开在波导上的缝隙称为波导缝隙天线。,辐射受没有开缝的其他三面波导壁的影响，因此是单向辐射，其方向图如下：,单缝隙天线的方向性是比较弱的，为了提高天线的方向性，可在波导的一个壁上开多个缝隙组成天线阵。这种天线阵的馈电比较方便，其天线和馈线集于一体。适当改变缝隙的位置和取向就可以改变缝隙的激励强度，以获得所需要的方向性。其缺点是频带比较窄。,1.3 波导缝隙天线的方向特性和宽频带特性,为了增加缝隙天线的方向性，可在波导的同一壁上按一定规律开多条尺寸相同的缝隙，构成波导缝隙天线阵。,1.4 谐振式缝隙阵,若波导内传播的是驻波型电磁波，并使各缝隙得到同相激励，则此种缝隙阵称为谐振式天线阵。该天线阵的特点之一是相邻缝隙间的距离为（或）。,1.5 非谐振式缝隙阵,非谐振缝隙天线阵与谐振式缝隙天线阵有两点不同：一是非谐振式缝隙天线的相邻谐振缝隙的间距大于（对于宽壁纵缝）或小于（对于宽壁横缝）；一是非谐振缝隙天线阵的波导终端接匹配负载，使波导处于行波状态，缝隙由行波激励，故天线阵能在较宽的频带内保持良好的匹配，,1.6 实用缝隙天线,如果谐振式缝隙阵中的缝隙都是匹配缝隙，即不在波导中产生反射，终端短路活塞也换成匹配负载，那么就构成了匹配缝隙阵。,工程上波导缝隙天线阵的方向性系数可用下式近似估算：D3.2N，N为阵元(缝隙)的个数。,作业,P167 1,3,