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你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

iIeQ_mwrfnet ? 來源:CSDN ? 作者:溪云無心 ? 2021-04-25 10:07 ? 次閱讀

天線尺寸與頻率

一般設計天線的尺寸與天線工作頻率的關系為:

天線長度=C/(2f)

其中C表示光速,f表示天線的工作頻率。

天線工作頻率指天線的共振頻率,或中心頻率。每個天線都有一定的頻率范圍,稱為帶寬,在這個范圍內,天線阻抗最小,效率最高,這個范圍的中間最佳點即中心頻率,駐波比最小,功耗最小,信號最強。

“天線的最佳長度與波長的關系是固定的”

拋物面天線

拋物面天線從結構上,由照射器和反射面構成。

照射器由一些弱方向性天線擔當,比如短電對稱振子天線、喇叭天線。

作用:把高頻電流轉換為電磁波并投射到拋物面上。

反射面一般由導電性能好的鋁合金板構成,厚度為1.5-3mm,或者用玻璃鋼構成主拋物面,其內粘貼金屬網。

拋物面天線半功率波瓣寬度的確定

照射器方向圖主瓣越寬,口面面積越小。

公式1:天線波寬公式

你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

k為參數,取值范圍在(65-80)。最佳照射情況下k=70。

公式2:天線增益公式

你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

公式3:天線口徑尺寸與面積公式

你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

綜合兩個公式,得結論:

當波長確定后,由公式2,有效面積越大,增益越大。

由公式1,口徑越大(即有效面積越大,由公式3),波束越窄。

因此,在波長確定情況下,我們由需要的增益推算得到需要的口徑(根據公式2、3),此時波束寬度即可由公式1確定。

舉例計算,取L頻段1670MHz,可知波長為(c/1670MHz)=0.03227m。波長確定!

由公式2,得到欲達到14dBi的增益,有效面積應該為0.065平方米。

由公式3,已知天線效率為0.5時,求得口徑為0.405m。

由公式1,已知參數k為70,將口徑、波長代入,求得天線功率波瓣寬度(二倍的θ)為31.027度。

更進一步,將公式123聯立,發現波束寬度唯一由增益確定!如下:

你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

你知道天線尺寸與頻率的關系嗎?

因此:若人為將口徑增大,就能將波束寬度減小,但同時必然引起G的增大,最終印證了上面公式:增益和波束寬度成反比。

責任編輯:lq6

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原文標題:天線尺寸與頻率,口徑與波寬的關系

文章出處:【微信號:mwrfnet,微信公眾號:微波射頻網】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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