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天线技术研究方向有哪些?

通信、雷达、遥感、广播、电视、导航等无线电设备,都是依靠无线电波来工作的,都需要有无线电波的辐射和接收。例如,最基本的无线电通信系统,在某地的发射系统由发射机、馈线和发射天线组成;在另一地的接收系统由接收天线、馈线和接收机组成。信号经发射机调制成高频电磁能量,以导波形式经馈线送至发射天线。发射天线将该能量转换成向空间辐射的某种极化的无线电波。电波按指定方向经过一定方式传播之后到达接收端,一部分规定极化的电波能量经接收天线转变成导波形式的高频电磁能量,经馈线送至接收机,最后经解调取出信号,完成信息的传送。

天线技术研究方向有哪些

我们把辐射或接收无线电波的装置称为天线。从通信系统信息传递过程看出,天线主要完成导行波(或高频电流)与空间电波能量之间的转换,因此称天线为能量转换器。为了有效地完成这种能量转换,要求天线是一个良好的“电磁开放系统”。

还要求天线与它的源或负载匹配。其次,为了有效地利用信息能量,保证信息传递质量,要求发射天线尽可能只向需要的方向辐射电磁波,接收天线也只接收指定方向的来波,尽量减少其他方向的干扰和嗓声,人们把天线的这种辐射或接收电波能量与方向有关的性能称为天线的方向特性。不同的无线电设备要求天线的方向特性是不同的。另外,天线应能发射或接收预定极化的电磁波,并应有足够的工作频率范围。以上四项就是天线最基本的功能。尽管现代天线技术有了很大发展,使天线功能不断扩大,但就其基本功能而言,仍然是按照一定的方向特性辐射或接收预定极化的无线电波。

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接收天线与发射天线的作用是一个可逆的过程,同一副天线用作发射和用作接收的特性参数(包括方向特性、阻抗特性及其他参数)是相同的。然而,接收天线特性参数的定义却根本不同于发射天线天线的形式很多,有各种不同的分类方法,按使用范畴分,有通信天线、雷达天线,广播天线、电视天线,导航天线等;按天线特性分类,例如,从方向特性分,有定向天线、全向天线、强方向性天线、弱方向性天线;从极化特性分,有线极化(垂直极化和水平极化)天线、圆极化天线;从频带特性分,有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线;按馈电方式分,有对称天线、非对称天线;按天线上电流分,有行波天线、驻波天线;按天线使用波段分,有超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线;按天线外形分,有V形天线、菱形天线、环形天线、螺旋天线、喇叭天线、反射面天线,等等。此外,新型天线还有单脉冲天线,相控阵天线,微带天线,自适应天线和有源天线等。

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研究天线问题,就是研究天线所产生的空间电磁场分布以及由其分布所决定的天线特性。空间任意一点的电磁场满足麦克斯韦方程和边界条件。因此,求解天线问题实质上是求解满足特定边界条件的麦克斯韦方程,严格求解这类问题是十分困难的。在实际问慝中往往将条件理想化,进行一些近似处理,从而获得结果,这是工程上求解天线问题最常用的方法。

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