天线原理与设计题库

共5页第页1天线原理与设计复习一、填空题1.天线的主要作用是________________,___________________________。2.天线辐射方向图一般是一个空间三维的曲面图形，但工程上为了方便常采用通过_____________方向的两个正交平面上的剖面来描述天线的方向图。对于线极化天线，这两个正交的平面通常取为________面和________面。3.天线方向图的E面是指通过_______________方向且平行于_______________的平面。4.设某天线的远区辐射电场表示为0(,)jreEEfr，0E，0rE，则坡印亭矢量表示为w_________________________，其辐射功率表示为rP_________________________。5.半功率波瓣宽度指方向图主瓣上之间的夹角，或场强下降到最大值的_______处或分贝值从最大值下降处对应两点之间的夹角。6.设某天线的辐射电场主瓣最大值为maxE，副瓣最大值为maxSE，则其副瓣电平定义式为(dB)。7.天线方向性系数D是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。若已知自由空间的方向图函数为),(f，则最大指向(mm,)上的D=_______________,若已知对称振子天线的辐射电阻为rR，则D=_________________，若已知天线的效率为a，则增益G=____________。8．半波对称振子的带宽决定于，而对数周期振子天线的带宽则是由决定。9.理想点源天线是指的假想点源天线，其辐射方向图在空间是面。10.在某方向(00,)上，设理想点源天线的电场强度为0E，某天线的电场强度为00(,)E，则天线的方向性系数00(,)D和增益00(,)G的定义表达式均可写作22000(,)/EE，它们的定义区别为前者是为条件，后者是为条件。11.如果某天线为圆极化天线，在球坐标系下该天线的远区辐射电场应该有两个分量，且这两个分量在最大辐射方向上应满足，的条件。对线极化天线来说交叉极化是指极化，对圆极化天线来说交叉极化是指_____________________极化。12.设某天线的方向图函数为(,)f，则在(00,)方向上的方向性系数表达式为。同样在(00,)方向上由天线辐射电阻rR和(,)f表示的方向性系数为。工程上，一般是采用在最大辐射方向上的方向性系数。设天线的有效面积为eS，在其最大辐射方向上的方向性系数为。13.如果不计天线损耗，作发射时，在条件下天线的辐射功率只有信号源所能供给的总功率的一半，另一半将以热损耗的形式消耗在上。作接收时，在天线与接收机负载的最佳情况下，传送至接收机的功率是天线感应或截获到的总功率的一半，另一半则被掉了。14.间距d=4/，馈电电流相位差90的二元阵阵方向图形状是，其最大辐射方向指向方向。15.用两个正交的对称振子获得圆极化辐射的条件是，。16.天线口径场出现线性相位分布时，对天线辐射性能的主要影响是，而随着平方率相位分布的增大，其主要影响是。17.设平面口径天线的物理面积为S，口径效率为v，则其增益为，若口径场为均匀分布，则其口径效率为，若口径场为余弦分布，则其口径效率为。18.天线远区辐射场的振幅随距离r按变化。若设天线的最大尺寸为D，则其远区距离r应满足关系，这是在源点到远区某点的相位与坐标原点到远区共5页第页2某点的相位之差不超过的条件下得出的公式。19.长为2的细线振子(如图1所示)，当2/10时，其上电流分布近似为三角形分布，表达式为)(zI_______________。20.元天线的方向图函数为)(f___________。半波振子的方向图函数为)(f______________，辐射电阻为rR_________。21.计算对称振子天线的辐射场时应知道天线上电流分布，对于沿z轴放置的长为2的对称振子，其上电流分布可近似为()Iz___________________，它是根据____________原理得到的。22.沿z轴放置的元天线的方向图函数为__________；在xy平面内的惠更斯面元的方向图函数为_____________；沿z轴放置的对称半波振子方向图函数为_______________________，辐射电阻为rR_____________。23.设二元阵单元间距为d，射线与阵轴的夹角为，则等幅同相时的阵因子为)(af_____________，等幅反相时的阵因子为)(af____________。阵因子为心脏形的条件是：两单元天线的电流相位差为________,间距为d=________，其表达式为)(af_________________。24.谐振振子天线的判定条件是：在一定长度下其输入阻抗_________________。半波谐振天线的实际长度比工作波长的一半略短些，这是所谓的___________效应，振子截面半径愈大，则谐振振子的长度___________愈多。长度大于半波谐振长度的振子天线的输入阻抗呈__________性。25.对称振子输入阻抗虚部为零时对应的长度称为__________长度，比半波谐振子长度短的对称振子其输入阻抗呈_________性。26.设单元天线的方向图函数为),(0f，阵因子为),(af，则天线阵的方向图函数为),(f_________________。27.设阵轴与射线间的夹角为，均匀直线式天线阵的最大辐射方向可由公式m__________计算，对侧射阵，两单元间的馈电相位差=________，其m______，对端射阵m____________。为不出现栅瓣，阵元间距应满足的条件是d________________。28.镜像法分析近地天线是把地面看作是______________。对于垂直振子，其镜像点电流与原电流_____________，而水平振子的镜像点的电流与原电流_____________。29.工程上近似计算天线输入阻抗的三种方法是：坡印亭矢量法、__________法和_____________法。其中_____________方法不能计算阻抗的虚部。30.按下面的分类，每类至少列出三种天线。宽带天线：笼形天线、双锥天线、盘锥天线、等角螺旋天线、阿基米德天线、对数周期天线等。圆极化天线：十字形振子旋转场天线、轴向模圆柱螺旋天线、等角螺旋天线和阿基米德天线。行波天线：偶极子电阻加载天线，菱形天线，八木天线与返射天线，圆柱螺旋天线，平面等角螺旋天线，阿基米德天线和对数周期天线。31.行波天线的最大辐射方向是指向_______________________，而汉森—吴特亚特条件的含义是指_____________________________________________的条件。32.圆柱螺旋天线产生轴向模辐射的条件是________________________，而产生法向模辐射的条件则是__________________________。33.细直线对称半波振子的输入阻抗dZ________________，则半波谐振窄缝的输入阻抗sZ___________________。共5页第页334.自补结构的等角螺旋天线是指____________________________________，而互补的平面天线则为____________________________________________。35.波导缝隙天线的开槽原则是_____________________，一般开窄缝，缝长约为________，设其互补对称振子的辐射阻抗为dZ，则谐振缝隙天线的辐射阻抗为sZ____________。36.天线阵中，每个阵元的辐射阻抗都是由_____________________________和____________________两部分组成。37.半波窄缝隙天线的缝口面电场近似为________分布，其辐射方向图形状与_________________________的相同，但两者的电磁场空间极化方向正好相差_______度，而且两者的辐射阻抗的积为___________。38.口径天线分析中的等效原理是把口径面上的电磁场sE和sH等效为电磁流sJ和sM，设口径面S的外法向单位矢量为ˆn，则sJ＝____________，sM＝____________。计算惠更斯元辐射场时，若已知口径电场为syE，则口径磁场sxH_______________。39.最佳角锥喇叭天线是指_________________________________________，其口径效率等于_______________。40.旋转抛物面天线的效率因子主要由_________________和________________的乘积决定。41.标准卡塞格伦天线由主、副反射面和馈源组成，主反射面为___________,副反射面为________________，馈源一般用喇叭，置于主副反射面之间的________________上。卡塞格伦天线的空间衰减因子与旋转抛物面天线的相比要__________，其原因是__________________________________________。42.计算线天线辐射场的已知条件是________________________，而计算口径天线辐射场的已知条件则是____________________________。43.已知旋转抛物面天线的焦距为f，口径直径为D，口径张角为0，则三者的关系为__________________。若焦径比385.0/Df，则20=________度；空间衰减因子S.A.=___________________dB；若cmD75，工作频率F=12GHz，总效率g=50%，则天线的增益G=_________________________dB，为获得最高效率，馈源归一化方向图20宽度的边缘电平应为_________________dB。44.开槽天线与其互补天线的阻抗sZ和dZ满足的关系是(28)__2/4sdZZ___。xy平面内的等角螺旋天线的方向图函数近似为(29)__cos___、如果设计成自补形式其输入阻抗约为(30)___60__（188.5）____Ω。45.圆柱螺旋天线的三种模式分别是(18)__法向模__、(19)__轴向模__和(20)__圆锥模__。46.采用镜像法写出近地垂直振子天线的辐射阻抗的表达式rZ__1111ZZ____。它与__振子长度_____、__振子截面半径______和___离地高度_____及频率有关。(近地水平振子呢)47.旋转抛物面天线分为长焦距、中等焦距和短焦距三种情况，由其半张角0表示的对应条件分别为__0/2__、__0/2____和___0/2_____。48.为了得到最高的口径效率，天线的口径场分布应为___均匀分布___________，为了降低天线旁瓣，口径场分布应为___锥削分布___________。共5页第页449.臂长为/4的垂直接地振子天线的输入阻抗为_36.55+j21.25__，其方向性系数为_2×1.64(5.16)__dB。50.收发天线极化匹配是指__接收天线的极化与发射天线辐射的电场矢量方向完全一致__，当发射天线为水平线极化，接收天线为左旋圆极化时，其极化失配因子为__0.5____。51.分析卡塞格伦天线的口径场法分__虚馈源法__和__等效抛物面法___两种。52.旋转抛物面天线焦距为f，口径直径为D，最大增益时的效率g＝__0.83__。53.H面扇形喇叭内波的等相位面是一个__圆弧柱__面。当喇叭长度HR一定时，过度增大口径宽度HD，会使(23)___增益___下降，这是由于(24)_口径场平方率相位分布