天线测量理论介绍.ppt

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介 绍
刘建江
2008年6月6日
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本人简历
Ⅰ
PART ONE
2003年至今 西安电子科技大学 正在攻读博士学位 电磁场与微波技术专业
1995～1998 西安电子科技大学 硕士研究生 电磁场与微波技术专业
1989～1993 西安电子科技大学 本科 电磁场与微波技术专业
教育背景
01
1999～2003 广州埃信通信设备有限公司：担任总工职务，主持开发室内 覆盖系统所需的全部无源器件（功分器、耦合器、同轴腔体滤波器、双工器，等等）以及微带型基站天线。
1998～1999 航天工业总公司第三研究院第三设计部智控公司：负责公司“雷达液位计”和“磁致伸缩液位计”的研发，并用自编软件解决了“雷达液位计在油罐灌顶的最佳安装位置”。
1993～1995 航天工业总公司第三研究院第三设计部：主要负责导弹RCS
计算，并亲自开发了《阻抗劈的高频电磁散射计算软件IMPWEDGE》，经实践检验，理论结果与实测数据完全吻合。
本人有10年射频器件和移动通信基站天线工作经验，精通电磁场数值计算方法，并亲自在国内率先完成《腔体滤波器综合分析软件》和《天线方向图赋形软件》。
工作经历
02
方向图赋形软件
《方向图赋形软件》，运用了遗传算法、模拟退火算法、共轭梯度法、随机变步长法以及这几种算法的混合算法，以增益、零点深度和副瓣电平为约束条件，快速准确地得到满足特定赋形特性方向图所需的各个单元的激励幅度和相位，摆脱了传统的用仿真软件大量试算，通过筛选而得出激励参数的试验法( 这种试验法所得到的结果，往往不能满足增益条件 )。
基本概念
Ⅱ
PART TWO
天线辐射区域划分
基本概念
由天线所辐射的电磁波可以用玻印亭矢量 E × conjugate(H) 来描述。在紧邻天线的空间，玻印亭矢量是虚数，电场或磁场同距离的高次幂成反比，随离开天线距离的增加迅速减小。在这个区域，由于电抗场占优势，所以把此区域叫电抗近场区（ ）。
越过电抗区就到了辐射场区，此时玻印亭矢量是实数且场随距离成反比，按离开天线距离的远近又把辐射场区分为辐射近场区（ ）和辐射远场区（ ）。按光学术语来定义，前者称为菲涅尔区，后者称为夫朗荷费区。在辐射近场区，场的角分布与距离有关；而在辐射远场区，场的角分布与距离无关。
基本概念
天线参数
天线
把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...
收集无线电波并产生电信号…...
基本概念
天线参数
极化
无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。
交叉极化比
给定方向上主极化分量与正交极化分量功率之比。
基本概念
天线参数
输入阻抗和驻波比
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分量。输入阻抗的电抗分量会减少从天线进入馈线的有效信号功率。因此，必须使电抗分量尽可能为零，使天线的输入阻抗为纯电阻。
当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。
而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。
驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比(VSWR)。终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波比越接近于１，匹配也就越好。
基本概念
天线参数
端口隔离度
多端口天线的一个端口上的入射功率与该入射功率在其他端口上可得到的功率之比。
交调
天线交调产物是指当两个或多个频率信号经过天线时，由于天线的非线性而引起的与原信号有和差关系的射频信号。
在这种情况下的隔离为
10log(1000mW/1mW) = 30dB
1000mW (即1W)
1mW