天线尺寸与频率,口径与波宽之间的关系是什么(天线尺寸与频率口径与波宽之间的关系)
天线尺寸和频率
通常,设计的天线的尺寸和天线的工作频率之间的关系是:
天线长度=C/(2f)
c代表光速,f代表天线的工作频率。
天线的工作频率是指天线的谐振频率或中心频率。每个天线都有一定的频率范围,称为带宽。在这个范围内,天线阻抗最小,效率最高。中心频率是这个范围内的最佳点,驻波比最小,功耗最小,信号最强。
“天线的最佳长度和波长之间的关系是固定的”
抛物面天线
抛物面天线在结构上由辐射器和反射器组成。照明器由一些弱定向天线服务,例如短电偶极子天线和喇叭天线。
功能:将高频电流转换成电磁波,投射到抛物面上。
反射面一般采用导电性好的铝合金板,厚度为1.5-3mm,或者主抛物面采用玻璃钢,里面粘贴金属网。
抛物面天线半功率波瓣宽度的确定
照明器图案的主瓣越宽,嘴部区域越小。
公式1:天线波宽公式
k为参数,取值范围为(65-80)。最佳照射下k=70。
公式2:天线增益公式
公式3:天线孔径大小和面积的公式
综合两个公式,得出结论:
当波长确定后,根据公式2,有效面积越大,增益越大。由公式1可知,孔径越大(即有效面积越大),光束越窄。所以在波长确定的情况下,我们可以从所需的增益计算出所需的口径(根据公式2、3),然后由公式1就可以确定波束宽度。例如,如果L波段为1670MHz,则波长为(C/1670 MHz)=0.03227 m .波长确定!
根据公式2,有效面积应为0.065 m2,以实现14dBi的增益。由公式3可知,已知天线效率为0.5时,口径为0.405m,由公式1可知,参数k为70,代入口径和波长,则天线功率波瓣宽度(两倍)为31.027度。此外,结合等式123,发现波束宽度仅由增益决定!如下所示:
所以,如果人为增大口径,可以减小波束宽度,但同时G必然增大,最终印证了上面的公式:增益与波束宽度成反比。
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