天线阵的方向性研究

学士学位毕业设计（论文）天线阵方向性的研究学生姓名：指导教师：所在学院：专业：通信工程中国·2007年6月本科毕业设计（论文）任务书学生姓名所在班级通信03（2）导师姓名导师职称论文题目天线阵方向性的研究题目分类1．应用与非应用类：√工程〇科研〇教学建设〇理论分析〇模拟2．软件与软硬结合类：〇软件〇硬件〇软硬结合√非软硬件主要研究内容及指标：元天线的辐射场的研究。天线的方向性特性参量的研究（方向函数、方向图、方向图参数、主向、主瓣等；天线的辐射功率与辐射电阻；天线的方向系数和增益；天线效率……）。二元天线阵的方向性研究（重点是方向图乘积定理原理及应用实例）。N元天线阵方向研究（主要由二元天线阵来推出n元天线阵方向性）。N元天线均匀直线阵的方向性研究。主要参考文献：[1]《微波技术与天线》殷际杰编著电子工业出版社2004.6[2]《天线与电波传播》宋铮，张建华，黄治编著西安电子科技出版社2003.7[3]《微波技术与天线》王新稳，李萍编著电子工业出版社2003.1[4]《微波技术与天线》刘学观，郭辉萍编著西安电子科技出版社2006.7[5]《天线》约翰.克劳斯著章文勋议电子工业出版社阶段规划：1、3月4日至3月20日资料收集2、3月20日至3月31日资料整理3、4月1日至4月15日天线性特性参量及二元天线阵的方向性研究4、4月16日至4月30日N元天线阵的研究5、5月1日至5月15日理论完善、论文初稿6、5月16日至5月31日论文录入7、6月1日至6月10日论文打印，准备答辩开题时间2007年3月5日完成论文时间2007年6月6日教研室审定意见：教研室主任签字：年月日摘要—I—摘要天线是各种无线通信系统中不可缺少的重要组成部分。在通信过程中，特别是点对点的通信，要求天线具有相当强的方向性，即希望天线能将绝大部分的能量集中向某一预定方向辐射。单个对称天线是无论如何也不能满足这种要求的，所以采用阵列天线是实现这种要求的重要方法，本文首先介绍元天线，然后从二元阵出发研究天线阵的方向特性，重点分析了直线阵。关键词：元天线直线阵阵列天线ABSTRACT—II—ABSTRACTAntennaisanessentialpartofthewirelesscommunicationssystem.Itrequeststheantennatohavethequitestrongdirectiveinthecommunication,especiallyinthepoint-to-pointcommunications.Ithopesthattheantennaisabletoradiosinthedirectionwithmainlyenergy.Singlesymmetricalantennacannotsatisfythiskindofrequestforever.Therefore,thearrayantennaisanimportantmethodtorealizesthisrequest.Firstly,thispaperintroducesyuanantenna.Secondly,itdescribesthestraightline.Keywords:YuanAntennaTheStraightArrayAntennaTheArrayAntennas目录—III—目录摘要..........................................................................................................................IABSTRACT............................................................................................................II前言.........................................................................................................................11绪论.....................................................................................................................21.1天线在通信系统中的作用............................................................................21.2天线的分类...................................................................................................32元天线的辐射......................................................................................................52.1电基本振子的辐射.........................................................................................52.2辐射场的三种情况.........................................................................................62.3本章小结......................................................................................................103天线特性参量....................................................................................................113.1天线方向图及相关参数...............................................................................113.2天线效率......................................................................................................153.3增益系数..................................................................................................163.4极化特性......................................................................................................163.5频带宽度......................................................................................................173.6输入阻抗..................................................................................................173.7有效长度......................................................................................................173.8本章小结......................................................................................................184天线阵的方向性.................................................................................................194.1天线阵的作用及方向性增强原理................................................................194.2二元天线阵列..............................................................................................214.3N元均匀直线阵...........................................................................................264.4本章小结.....................................................................................................32结论.......................................................................................................................33参考文献...............................................................................................................34致谢.......................................................................................................................35大学毕业设计（论文）—1—前言天线是无线通信，广播电视，导航等工程系统中辐射或接收无线电波的部件。无线电信是以辐射传播的电磁波作为信息的载体而实现通信。在无线电信的实现中，天线具有至关重要的作用：在发送端天线把载有信息的导行电磁波转换为辐射电磁波；在接收端则完成相反的过程，即把载有信息的辐射电磁波转换为导行电磁波。无论是理论上还是工程实际中，天线问题的核心则是求取辐射电磁波在空间存在的规律，特别是求取其场量辐射的空间分布规律，这称之为天线的方向性。从易于理解和研究问题的方便考虑研究辐射波的问题都是从辐射源的分布求其辐射场的分布，即分析研究发射天线的辐射问题。在天线的诸多特性参量中，天线的方向性无疑是第一位的，因为不同用途的无线电信系统要求不同的辐射场分布。单一天线靠改变尺寸及天线上的高频电流分布，对方向图的调控是极其有限的。这时我们就可以用多个天线（单元天线）组成一个天线系统，实现对天线辐射方向性的调控，获得所需的方向图。由单元天线组成的天线阵的目的是实现天线方向性的调控，以期获得所要求的方向性。大学毕业设计（论文）—2—1绪论1.1天线在通信系统中的作用天线在各种无线通信系统中都是不可缺少的重要组成部分。通信是当今信息社会进行信息传输，信息交换，信息资源共享的不可缺少的重要手段。根据信息传递媒质的不同，可大致讲通信系统分为两大类：一类是在相互联系的网络中用各种传输线来传递信息的无线通信，如电话，计算机局域网等有线通信系统；另一类是利用无线电波来传递信息的无线通信，