其中 F(θ, φ)是归一化的场结构图, Eθ ( max ) 是圆面半径 r 上 Eθ 的最大值。这里的结构图是 实数值的。也是在这个问题中,结构图与 θ 方向的线性极化有关。
一般地,归一化场方向图可以写成乘积
F(θ,φ)= g(θ,φ) f(θ,φ) (2-2) 其中 g(θ,φ)是流元因子,f(θ,φ)是方向图因子。方向图因子来自对电流的积分,且严恪地取 决于电流的空间分布,元因子是该电流分布中的无限小电流元的方向图。例如,可以求得对 z 向流元,F(θ)=sinθ。显然,对 z 向流元,流元因子也是如此,
g(θ)=sinθ (2-3)
其实,该因子可以解释成电流元在 θ 方向的投影。换言之,在 θ=90°处可以看到电流的最大 长度,在 θ=0°和 θ=180°处看到无限小电流的端视图,它不产生辐射。因子 sinθ 表示从观察 角 θ 看到的电流大小。另一方面,方向图因子 f(θ,φ)表示电流分布贡献的辐射的积分效应, 即当作是许多电流元组成一样。在某个特定方向的方向图值可以将从每个电流元出发到远场 的平行射线的幅度和相位相加得到。像这儿所做的那样来考虑,天线分析通常就更容易理解。 不过,大多数天线是互易的,因此,当它用于接收时,其辐射天线完全一样。
典型的极坐标功率方向图示于图 2-2。从天线各部分发出的射线以不同的幅度和相位到达 远场。这是由于天线上各射线出发处的电流不同,同时也由于到达远场的路程不同所引起的 相位不同。当计算辐射积分时可知,这些射线互相干涉,产生“波瓣”效应。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*
辐射方向图最强的部分被称为天线的主瓣,它是包含最大辐射方向的辐射瓣,辐射最强 的原因是由于相比其他反向,该方向上天线不同部分发出的射线到达远场时更接近同相。对 恒相源,在与天线垂直的方向上,所有射线都同相地到达,因此方向图最大。对理想偶极子, 源是如此之小,源上各处的射线基本上没有相位差,因此方向图因子是 1。
方向图通常以分贝为单位作图。重要的是要认识到,以分贝为单位的场(幅度)方向图 与功率方向图完全一样。这可直接由定义推出。场强以分贝为单位时