1、单元间距和电流振幅分布。由于单个天线的辐射增益大小受限，为了获得较高的增益目前多采用将天线组阵的方法来获得较高的增益。但是多元的天线阵互耦情况比较复杂，阵列的方向图也不易控制。元等幅线阵的方向图个振子排在条直线上，称为直线阵。每个振子都相同，此时阵列的合成方向图就是单元方向图和阵因子方向图的乘积，为了分析阵因子的方向图，将每个振子都用无方向的电源来代替，如图所示。图元直线阵设第元的电流为即相邻单元电流相位相差而振幅都相同，其阵因子为令则万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章天线特性参量与天线阵的基本原理上式为个等比级数，其和为当，，，因此，归化的阵因子为式中为阵因子。。

2、射到自由空间去在通信链路的另端，空间传播的电磁波的被接收天线所接收，天线将这些电磁波再送到射频前端系统转化成需要的传输线上的信号。对于天线的定义众说纷纭，不同的场合和应用下对于天线的定义也是不同的。天线可以看作是传感器。在很多的应用场合，天线可以被看成是个黑盒子来处理，其性能可以用增益，带宽，方向图，色散等天线的特性参数来描述。射频工程师们不需非常明确的了解如何去设计天线，而是要知道如何在他设计的系统中怎么用好这个天线就足矣。天线可以看成是种变换器。窄带的天线的阻抗受到其固有谐振特性的影响导致其带宽比较窄。超宽带天线的阻抗特性在很大程度上取决于设计者正确的规划和设计，例如克劳斯和林等布拉德设计的渐变结构天线就是通过阻抗的连续渐变结构获得比较宽的带宽。托马斯的圆偶极子天线也引人了渐变阻抗。也。

3、微带贴片天线虽然体积小质量轻，但是它的带宽相对就比较窄而且增益也不高。印刷偶极子天线具有良好的带宽和增益但是它通常用于无线局域网络。考虑到综合因素要获得较高的增益，通根据对偶原理，同样的导磁片上相同分布的磁流源辐射场为于是，互补的短缝隙天线上的感应电流的空间场为式中下标表示缝隙。通过上述结果可以得知，短缝隙的辐射虽然是面上的感应电流产生的，但可以等效为磁流的辐射。的大小有激励电压决定。万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章天线特性参量与天线阵的基本原理天线阵的原理为了增强方向性将多个单元天线组成的天线就称之为天线阵或者阵列天线。直线阵是基础的天线阵，影响直线阵方向图的因素主要有四个，分别为单元方向图及其取向电流相位分。

4、设计天线阵列设计阵列结构改进措施原理分析万方数据容差分析容差分析容差分析容差分析小结第五章总结与展望全文工作总结后续工作展望参考文献致谢万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景和意义随着通信技术的迅猛发展，通信的质量越越多的受到人们得关注，无线通信更在通信产业中起到了举足轻重的地位，移动通信已经迎来了的时代，移动通信系统经历了几代系统，这几代系统都是以定网络制式为主的蜂窝系统。如今，人们又提出了基于技术的第四代移动通信系统，它具有更高的数据传输速率和频谱利用率。套完整的通信系统主要是由基带信号产生系统，射频前端系统，收发天线系统组成。在这些无线系统中天线起着举足轻重的作用。很多的无线通信设备都因为天线的出现随之诞生。发射天线将传输线上的信号转化成电磁波并将它发。

5、向天线经历了段很长的发展期，形式多种多样，根据不同的需求我们可以选择不同的形式的天线，全向天线般有水平极化和垂直极化两种方式。由于全向天线要覆盖范围比较大的地区，因此全向天线必须要具有较高的增益。全向天线的形式是多样的，类型主要有印刷偶极子，单级天线，圆柱共形微带贴片天线，螺旋天线，双锥天线，天线，同轴缝隙天线等。在较低的频段，全向天线主要结构有螺旋天线交叉馈电式天线同轴共线天线同轴缝隙天线对称偶极子天线波导缝隙天线随着频率的升高，前两种结构的天线制作工艺比较复杂，而波导缝隙天线主要应用于海洋浮标的检测，防空雷达，导航等。螺旋天线具有宽频带特点主要用于微波电视中，而且在确定的频带情况下，都很难在传统设计尺寸上进步实现在体积上的小型化。双锥天线同样也具有良好的宽频特性，但是体积较大不易于集成。

6、元边射阵基本特性个由半波振子构成的阵列如图所示，采用并联馈电，通过这两个振子的电流是相等的，即。两个振子到面上的远区任意点的失径可以看成平行的，则，，。则两个振子到在远区同点产生的场为则合成的场为方向函数为万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章天线特性参量与天线阵的基本原理为单元方向图，为阵因子，式中天线的整个方向性增强了。这种阵在阵轴线振子中点连线的侧向辐射最大，称为边射阵。图二元振子阵天线的匹配天线馈线上的能量能否很好的传输到天线上从而辐射出去取决于天线的匹配。当传输线的特性阻抗和天线的输入阻抗相等的时候天线就能达到匹配，此时传输线上的能量就能最大限。

7、是说，天线从种程度上可以被看做是个将传输线上的阻抗和自由空间的阻抗耦合起来的阻抗变换器来分析。天线可以看做是辐射器。天线就像是种上面承载着种电源的装置，在上面分布着的电流决定了天线的辐射特性。由于感生电压和加速电荷的存在而产生了时变电流，这些时变的电流就会产生辐射场。电流电荷以及它们相互间产生的场可以用麦克斯韦方程组来描述。总而言之，天线可以看成是台装置，它为辐射和接收无线电波提供了手段。换言之，它提供了从传输线上的导波到“自由空间”波的转换，也就是在发射信号时，天线将高频电流转换为电磁波辐射出去，在接收信号时，天线将电磁波转换为高频电流。天线在射频前端中更是发挥了举足轻重的作用。在移动通信中，由于全向天线在其方位角面上能够将功率均匀地辐射，水平方向图的形万方数据南京邮电大学专业学位硕士研。

8、电压激励的。可以通过在同轴线内填充不同的介电常数的介质来获得不同的波导波长，从而调节各单元间的距离。从同轴线的低端进行串联馈电，终端接上负载阻抗的大小为。图同轴缝隙天线模型万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第三章天线阻抗的等效电路模型分析同轴缝隙天线的阻抗电路模型同轴缝隙天线的辐射可以看做是在同轴线内传输的能量经过缝隙辐射出去，每个缝隙可以看做是辐射阻抗，终端接上负载阻抗为。各个辐射阻抗之间采用级联的方式由同轴传输线连接，如图所示。图同轴缝隙天线的等效电路模型如图和图所示，利用微波电路的方法来分析同轴缝隙天线。利用传输线方程来分析波导内的波每个单元的电压和电流，设，，，其中第段的长度为。同轴线的特性阻抗为万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第三章天。

9、生学位论文第章绪论状基本为圆形。因此全向天线在通信中有着广泛的应用，全向天线在在垂直方向图上，可以看到辐射能量是集中的，因而可以获得天线增益。般来说，全向天线用于距离比较近覆盖比较大的通信，随着通信的需要，全向天线的发展已经被应用在越来越多的领域中。在卫星上行信号的检测，在军事中的敌我识别和雷达信标等领域都用到了全向天线。在人口不密集但是要保证通信质量的地方全向天线也发挥了极其重要的作用。同轴缝隙天线由于具有较高的增益易于加工馈电方式简单等特点广泛受到人们的青睐，然而缝隙天线又存在着带宽比较窄的特点。目前，都是利用对缝隙天线组阵的方式获得较高的增益，但是对缝隙阵天线阵进行良好的匹配和获得良好的方向图仍是个难题。使用电路模型分析天线进行匹配是非常有效的手段，具有重大的现实意义。国内外研究现状。

10、章还介绍了理想缝隙天线的原理，分析了最简单的缝隙天线。接着，本章还简述了天线阵的基本原理，万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章天线特性参量与天线阵的基本原理介绍了天线阵的方向函数，进步分析了二元边射阵。最后，本章还介绍了常用的几种阻抗匹配的方法。这些原理为后续天线阵的设计和分析提供定的理论基础。万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第三章天线阻抗的等效电路模型分析第三章天线阻抗的等效电路模型分析同轴缝隙天线同轴缝隙天线的模型同轴线被广泛应用在天线馈电和将能量从天线传输到接受机。经过些设计后在同轴线上开缝同样能辐射能量，如图所示，其中同轴线的内导体半径为，外导体的半径为，在同轴线的外导体周围不同的位置开环槽，如果合理安排各个缝隙单元的距离，每个缝隙还是能够获得等幅同相。

11、阻抗的等效电路模型分析式中为第段外导体的半径，为内导体的半径，为第段的波数，在轴和轴方向传播的电磁波电压的幅度分别为和。在馈电点入射波电压的幅度为，入射波在处的反射系数为。如果在同轴缝隙天线的终端处加载阻抗那么可以得到即当终端为以电阻时，其值为个常数，当终端短路时为零，当终端是电容或者电感时为个随频率变化的函数。在每单元的缝隙处都会产生电压降，在处电流和电压是满足基尔霍夫电流和电压定律的。对于同轴缝隙天线每段的电压降都是和终端两个单元之间的电压降不样的，在处可以得到对式和式进步化简得式和式中，同样在处可以得到。

12、的传输到天线上进行辐射。通常通过阻抗变化方法实现天线匹配有三种方式波长阻抗变换器渐变阻抗变换器加载阻抗。波长阻抗变换器只能实现在个频点的匹配，要实现整个频带内的匹配这种方法还不适用。除了波长阻抗变换器，渐变连续的阻抗变换器可以获得更好的匹配效果，这种渐变结构阻抗变换器相对与波长阻抗变换器能够获得频带内更好的匹配效果。当传输线的特性阻抗和天线的输入阻抗不等时，可以在天线插入损耗阻抗，阻抗的形式就根据的具体的输入阻抗来决定，使得天线的总输入阻抗和传输线的特性阻抗相等从而达到匹配的效果。但是，这种加载的方式使得能量部分损耗在天线中辐射不出去在内部转换或者消耗，使得天线的效率下降。般在效率要求比较高的情况下，不采用这种方式。本章小结本章首先介绍了天线的基本性能参数，为实际天线的设计奠定了理论基础。。

参考资料：

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[2]绘本故事《你很快就会长高》（优） 编号18060（第13页，发表于2022-06-24）

[3]绘本故事《世界上最好的爸爸》（优） 编号18060（第13页，发表于2022-06-24）

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[13]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

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