• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本内容

面天线主要参数

面天线主要参数是指描述面天线主要电气性能的参数。有方向性图、天线口径、天线效率、天线增益、极化隔离度、工作频段等。

基本信息

  • 中文名

    面天线主要参数

  • 外文名

    mainparametersofreflectoran-tenna

基本内容

定义

面天线主要参数是指描述面天线主要电气性能的参数。

方向性图

方向性图是以天线反射面的焦点为原点,以固定射径R处的场强为相量,相量端点随角参量θ和Ф变化的图形。用以说明辐射场在主轴方向的集中程度,或非主轴方向的抑制程度。通常方向性图仅在某一平面内测量,得到平面方向图,如E面方向图,H面方向图及水平面、垂直面方向图。一般天线方向图应在远场区进行测量。方向图主瓣两侧场强下降3dB处的夹角称为半功率波束宽度。除主瓣外均称旁瓣,有第一旁辨,第二,第三旁瓣或近旁瓣,远旁瓣之称,均从波束中心算起。离主瓣180°的旁瓣称后瓣。主瓣强度和后瓣强度之比称前后比。主辩越尖锐,则方向性越好。旁瓣会对卫星通星或地面微波通信产生干扰,因此,旁瓣抑制是现代天线的重要指标。CC1R465—1建议卫星通信地球站天线,直径与波长比D/λ≥100时,旁瓣与主瓣的场强比应满足G(θ)=32—251gθ,dBi;CCIR580建议从1987年起,以后新建地球站天线,当D/λ≥150时,在1°≤θ≤20°的旁瓣90%应满足G(θ)=29—25lgθ,dBi,以保证对邻星不产生干扰。式中dBi为相对于各向同性天线的dB值。

天线口径

天线口径是以天线在主波束方向的开口面积定义;轴对称天线的口径是天线几何结构的开口面,偏置天线的口径应是开口面在主波束方向的投影面。口径面上的电磁场分布是决定天线效率和方向性图旁瓣特性的关键。

天线效率

天线效率主要由口径利用系数与截获系数的乘积决定。口径利用系数取决于口径上电场分布均匀程度。当均勾分布(口径上各点场振幅相等且同相位)时,口径利用系数最大值为1。截获系数是馈源投射到反射面上的功率与馈源总辐射功率之比,理论最大值也为1。实际面天线的效率约为0.5~0.8之间。

天线增益

天线增益是指输入功率相同时,某一天线和各向同性天线在主波束方向每单位立体角内辐射功率之比。口径面积为A的天线波束中心增益G=(4π/λ2)λη,可以按倍数或用dB表示。式中λ为工作波长,η为天线效率,当天线口径面是直径为D的圆形时,则G=(πD/λ)2η,一般用10lgG,dBi表示。

极化隔离度

极化隔离度是指圆极化波和线极化波都用交叉极化鉴别率XPD度量极化纯度。

对接收天线XPD在给定方向上从预期传输信息的极化波中,所接收的功率与另一正交极化波所接收的功率之比。对发射天线XPD为在给定方向上按预期传送信息的极化波的发射功率与另一正交极化波发射功率之比。如果是线极化,则交叉极化鉴别率XPD由电压轴比的平方给出。若是圆极化,则XPD可用AR以下式表示

工作频段

工作频段是指天线正常工作的频率范围。在规定的频率范围内,天线的各项性能应符合指标要求,天线工作频段主要决定于馈源和波导器件。如使用复式馈源,可以组成多频段共用的天线。如L、C波段共用天线,Ku、C波段共用天线等。