为a，长度为l。两臂之间的间隙很小，理论上可忽略不计，所以振子的总长度L=2l。对称振子的长度与波长相比拟，本身已可以构成实用天线。

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2alz图2 对称振子结构及坐标图

由教材可知对称阵子辐射场为

（1-7）

根据方向函数的定义，对称振子以波腹电流归算的方向函数为 ：

（1-8）

上式实际上也就是对称振子E面的方向函数

1.2 天线的主要参数

1.2.1方向函数

由电基本振子的分析可知，天线辐射出去的电磁波虽然是一球面波，但却不是均匀球面波，因此，任何一个天线的辐射场都具有方向性。所谓方向性，就是在相同距离的条件下天线辐射场的相对值与空间方向(

天线在(

)方向辐射的电场强度(

式中，

A0)的关系。

)的大小可以写成

(1-9) 为场强方向函数；则可以得到

是与方向无关的常熟；

4

(1-10)

为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函数，用

表示，即

(1-11)

下面以电基本振子为例具体介绍方向函数的概念。 若天线辐射的电场强度为

，把电场强度的模值

为写成：

因此，场强方向函数f??,??可定义为

(1-12)

将电基本振子的辐射场表达式向函数为

(1-13)

代入上式，则电基本振子的方

(1-14)

因此电基本振子的归一化方向函数可写为

(1-15)

为了分析和对比方便，我们定义理想点源是无方向性天线，它在各个方向上、相同距离处的辐射场的大小是相等的，因此，它的归一化方向函数为

(1-16)

5

1.2.2 方向图

在距天线等距离(r=常数)的球面上，天线在各点产生的功率通量密度或场强(电场或磁场)随空间方向（

）的变化曲线，称为功率方向图或场强方向图，它们的数学

表示式称为功率方向函数或场强方向函数。

研究超高频天线，通常采用的两个主平面是E面和Ｈ面。Ｅ面是最大辐射方向和电场矢量所在的平面，Ｈ面是最大辐射方向和磁场矢量所在的平面。

此外，方向图形状还可用方向图参数简单地定量表示。例如：零功率波瓣宽度、半功率波瓣宽度、副瓣电平以及前后辐射比等参数。

1.2.3方向系数

为了更明确地从数量上描述天线的方向性，说明天线方向性的定义式：在同 一距离及相同辐射功率的条件下，某天线在最大辐射方向上辐射的功率密度Pmax和无方向性天线(点源)的辐射功率密度

P0之比称为此天线的方向系数，用符号D表示。

由于

(1-17)

故

(1-18)

将式(11)代入式(9)，得

(1-19)

(1-20)

6

1.2.4输入阻抗

天线输入阻抗是指天线馈电点所呈现的阻抗值。显然，它直接决定了和馈电系数之间的匹配状态，从而影响了馈入到天线上的功率以及馈电系统的效率等。

输入阻抗和输入端功率与电压、电流的关系是

(1-21)

式中，Pin一般为复功率，Rin和Xin分别为输入电阻和输入电抗。

为实现和馈线间的匹配，需要时可用匹配消去天线的电抗并使电阻等于馈线的特性阻抗。

1.2.5天线的增益

表征天线辐射能量集束程度和能量转换效率的总效益，成为天线增益。天线在某方向的增益匀辐射的辐射强度

是它在该方向的辐射强度

之比，即

同天线以同一输入功率向空间均

(1-22)

未曾指明时，某天线的增益通常指最大辐射方向增益

(1-23)

1.2.6电流分布

若想分析对称振子的辐射特性，必须首先知道它的电流分布。为了精确地求解对称振子的电流分布，需要采用数值分析方法，但计算比较麻烦。实际上，细对称振子天线可以看成是由末端开路的传输线张开形成，理论和实验都已证实，细对称振子的电流分布与末端开路线上的电流分布相似，即非常接近于正弦驻波分布，若取图2的

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