EN

首页
技术应用
技术交流
顺道了解天线的基础知识

顺道了解天线的基础知识

2024-06-04 08:38:21 709

Introduction to Radar Systems —Radar Antennas

1.1 Antenna Definition

辐射电磁波由电场和磁场组成，它们共同满足麦克斯韦方程组

导向装置与自由空间之间的过渡结构

1.2 天线的特点

在某些方向上增强辐射，在其他方向上抑制辐射

设计为方向性和最大的能量转移

1.3 天线增益

辐射出相同的功率
辐射强度是球体上的功率密度（瓦特/立体度）
增益是相对于各向同性源的辐射强度

1.4 Antenna Pattern

Antenna Pattern是增益与角度的关系图

偶极子例子

1.5 天线方向图特性

抛物面反面天线

dBi的定义是：“天线增益dBi是一个衡量天线能量传输效率的指标，它可以帮助我们更好地了解天线的功能和性能。它是比较实际测量的天线增益与理想参考天线的增益之间的差别。

dBi的计算方式是：dBi = 10 × log（天线增益/理想参考天线增益）。其中，天线增益是指实际测量的天线增益，而理想参考天线增益是指理想参考天线的增益。

1.6 孔径大小对增益的影响

增益随着电孔径的增大而增加(直径是较大的波长数）

1.7 反射器比较:夸贾林导弹靶场实例

1.8 极化

由电场矢量随时间传播时的行为来定义A

圆偏振(CP)

“手性”是通过观察电场沿传播方向来定义的，用于辨别、极化多样性、减雨

1.9 场区域

2.0 天线输入阻抗

天线可以用阻抗来建模

输入端口电压与电流的比值

设计天线以最大限度地从传输线传输功率

入射功率反射形成驻波

输入阻抗通常决定天线带宽

2.1抛物面反射天线

设计是最大限度地提高天线照度和限制外溢之间的权衡

馈电天线的选择至关重要

2.2 卡塞格伦反射天线

2.3 阵列（Arrays)

多天线组合以增强辐射和形状模式

2.4 阵列控制

几何结构

线性、矩形、三角形、圆形栅格

元件分离
相移
激发振幅用于
旁瓣控制
单个元件的方向各向同性、偶极子等

2.5 通过添加元素来增加阵列大小

2.6 通过分离元素增加Arrays大小

将单元间距限制在d < λ，以防止宽侧阵列的光栅瓣

2.7 加入Phase shifting

2.8 线性相控阵每30度扫描一次，N = 15, d = λ/4

为了在没有光栅瓣的情况下扫描所有空间，保持单元间距d <λ/2

2.9 平面阵列

为了在没有光栅瓣的情况下扫描所有空间，在两个方向上保持单元分离<λ/2

3.0 相互耦合

一个元件对另一个元件的影响

近场量

使输入阻抗依赖于扫描角度

使阵列设计非常复杂

难以为所有扫描角度的天线提供功率

在没有功率辐射的情况下可能导致扫描盲区

可以限制扫描体积和阵列带宽

3.1 相控阵vs反射器

相控阵提供波束敏捷性和灵活性

有效的雷达资源管理(多功能能力)
在宽视场上近同时跟踪

相控阵比相同功率孔径的反射器要昂贵得多

需要360度覆盖可能需要3或4个填充的阵列面
更大的组件成本
更长的设计时间

References

免责声明：本文采摘自射频电路信号链，本文仅代表作者个人观点，不代表金航标及行业观点，只为转载与分享，支持保护知识产权，转载请注明原出处及作者，如有侵权请联系我们删除。

上一篇：: 每日一品——Kinghelm金航标KH-2012-C04蓝牙贴片天线：无线领域国产替代化的代表作

下一篇：: 天线波束宽度的影响

服务热线

0755-28192060

北斗/GPS天线咨询

板端座子咨询

连接器咨询

获取产品资料

客服微信