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场分析

辐射方向图

的辐射方向图一个天线的功率的空间分布。图案显示天线的方向性或增益。的电源模式在给定半径下，天线的发射或接收功率。的场模式在给定半径下，天线的磁场或电场的变化曲线。辐射图提供了诸如场量的最大值和最小值以及数据被绘制的角度范围等细节。

h =螺旋;h。把= 13;h。R一个d我us = 0.025; pattern(h,2.1e9)

使用<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/es/help/antenna/ref/pattern.html">模式函数可绘制天线工具箱™中任何天线的辐射图。默认情况下，该函数绘制了天线的指向性。你也可以画出电场和功率模式使用类型模式函数的名称-值对参数。

叶

天线的每个辐射图包含辐射叶。叶被分成大叶(也称为主叶)和小的叶。侧叶和后叶是小叶的变种。

h =螺旋;h。把= 13;h。R一个d我us = 0.025; patternElevation(h,2.1e9)

主瓣或主瓣:显示天线的最大辐射方向或功率。
旁瓣:显示天线非期望方向的辐射。副瓣的数目越少，天线的效率就越高。侧叶挨着主叶的小叶。后叶与天线的主瓣相对的小瓣。
零:表示天线零辐射强度的方向。空瓣通常位于主瓣和副瓣之间，或者在天线的副瓣之间。

场区域

对于天线工程师和电磁兼容(EMC)工程师来说，了解天线周围的区域是很重要的。

天线周围的区域有很多定义方法。最常用的描述是2或3区域模型。二区域模型使用了这些术语近场和远场确定特定的显性场机制。该图是天线场和边界的表示。三场区域将近场分割成过渡区，在过渡区有弱辐射机制在起作用。

近场区域:近场区域分为两个过渡区:反应区和辐射区。

无功近场区域这个区域最接近天线表面。反应场支配着这个区域。反应场是储存能量，或驻波。该区域的场随距离天线的距离迅速变化。该区域的外边界方程为: $R < 0.62 \sqrt{D^{3.} / λ}$ 在哪里R为距离天线的距离，λ波长是多少D是天线的最大尺寸。这个方程适用于大多数天线。在极短的偶极子中，这个区域的外边界是 $λ / 2 π$ 从天线表面。
辐射近场区域这个地区又叫the菲涅耳区域位于反应近场区和远场区之间。该区域的存在取决于天线的最大尺寸和工作波长。辐射场在这个地区占主导地位。该区域内边界的方程为 $R \geq 0.62 \sqrt{D^{3.} / λ}$ 外边界是 $R < 2 D^{2} / λ$ 。这适用于大多数天线。电场分布取决于天线的距离。

远场区域这个地区也叫弗劳恩霍夫地区。在这个区域，场分布不依赖于距离天线的距离。这个区域的电场和磁场是互相正交的。这个区域包含了正在传播的波。远场的内边界方程为 $R = 2 D^{2} / λ$ 外边界的方程是无穷大。

方向性并获得

方向性指天线向特定方向辐射功率的能力。它可以定义为所需方向上的最大辐射强度与其他所有方向上的平均辐射强度之比。指向性方程为:

$D = \frac{4 π U (θ, ϕ)}{P_{r 一个 d}}$

地点:

D天线的方向性是多少
U天线的辐射强度是多少
P_rad天线在所有其他方向的平均辐射功率是多少

天线方向性是无量纲的，并与各向同性辐射器(dBi)比较以分贝计算。

的获得天线的性能取决于天线的方向性和效率。它可以定义为期望方向上的最大辐射强度与天线输入总功率的比值。天线的增益方程为:

$G = \frac{4 π U (θ, ϕ)}{P_{我 n}}$

地点:

G天线的增益是多少
U天线的辐射强度是多少
P_在天线的总输入功率是多少

若天线在期望方向上的效率为100%，则天线输入的总功率等于天线辐射的总功率，即 $P_{我 n} = P_{r 一个 d}$ 。在这种情况下，天线的方向性等于天线增益。

波束宽度

天线波束宽度为天线图案覆盖的角度测量值。如图所示，主光束是最大辐射附近的一个区域。这种波束也称为主瓣，或天线的主瓣。

半功率波束宽度(HPBW)是角分离，其中辐射图的大小减小50%(或3 db)从主梁的顶端

使用<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/es/help/antenna/ref/beamwidth.html">波束宽度函数计算天线工具箱中任何天线的波束宽度。

e平面和H平面

E-plane:包含电场矢量和最大辐射方向的平面。考虑沿z轴垂直的偶极子天线。使用<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/es/help/antenna/ref/patternelevation.html">patternElevation功能绘制立面平面图案。所示的仰角平面图形捕捉了偶极天线的e平面行为。

d =偶极子;patternElevation (d, 70 e6)

h面:包含磁场矢量和最大辐射方向的平面。使用<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/es/help/antenna/ref/patternazimuth.html">patternAzimuth函数绘制偶极天线的方位角平面图案。方位角变化的模式显示捕获的h平面行为的偶极子天线。

d =偶极子;patternAzimuth (d, 70 e6)

使用<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/es/help/antenna/ref/ehfields.html">EHfields测量天线的电场和磁场。该函数可用于计算近场和远场。

极化

极化是电场的方向，还是电，指天线。偏振分为椭圆偏振、线偏振和圆偏振。

椭圆偏振:如果电场沿长度保持不变，但沿椭圆运动，则该场为椭圆极化。线偏振和圆偏振是椭圆偏振的特殊情况。

线性极化:如果空间中某一点的电场矢量沿直线运动，则该场为线性极化。线极化天线只辐射一个平面，而这个平面包含无线电波的传播方向。线偏振有两种类型:

水平极化:电场矢量平行于地平面。若要查看天线的水平极化模式，请使用模式函数，并将“极化”名称-值对参数设置为“H”。图中显示了偶极子天线的水平极化图:
```
d =偶极子;模式(d, 70 e6,“极化”,“H”)
```
美国电视网使用水平极化天线进行广播。
垂直极化:电场矢量垂直于地平面。若要查看天线的垂直极化模式，请使用模式函数，并将“极化”名称-值对参数设置为“V”。当一个信号必须向各个方向辐射时，就使用垂直极化。图中显示了偶极子天线的垂直极化图:
```
d =偶极子;模式(d, 70 e6,“极化”,“V”)
```
AM无线电广播天线或汽车鞭子天线是垂直极化天线的一些例子。

圆偏振:如果电场沿直线保持恒定，但在前进过程中呈圆轨迹，则该场为圆极化。这种波同时在垂直和水平面上辐射。圆偏振是卫星通信中最常用的方法。圆偏振有两种类型:

右圆偏振(RHCP):电场矢量沿逆时针方向描出。若要查看天线的RHCP模式，请使用模式函数，并将“极化”名称-值对参数设置为“RHCP”。图中为螺旋天线的RHCP模式:
```
h =螺旋;h。把= 13;h。R一个d我us = 0.025; pattern(h,1.8e9,“极化”,“RHCP”)
```
左圆偏振(LHCP):电场矢量沿顺时针方向描出。若要查看天线的LHCP模式，请使用模式函数，并将“极化”名称-值对参数设置为“LHCP”。图中为螺旋天线的LHCP模式:
```
h =螺旋;h。把= 13;h。R一个d我us = 0.025; pattern(h,1.8e9,“极化”,“LHCP”)
```