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关于驻波比、增益、方向图、方向性系数、效率之间的关系的思考

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方向图与方向性系数D
天线方向图的形状、最大辐射方向等参数,由天线的结构参数确定的,因为天线的结构固定了之后,计算天线上电流分布的方程就固定+边界条件也固定=解就是一定的。所以场形是固定的。方向性系数的大小D也就固定了。
1/4波长的单极接地天线,方向性系数=3.28 H<λ的直立天线,方向性系数约为3
天线的总效率η=ηA*ηB
ηA为辐射效率=辐射功率/输入功率
这部分由天线的结构和天线近场的环境决定(如天线接地面积的大小,天线的净空间),与匹配无关;由于天线产生的磁场作用于地表面,将在地表面引起电流,此电流会引起损耗为磁损耗,对于接地天线如PIFAMONOPOLE天线,大地本身也是天线的一部分,电流流经大地也会产生损耗,为电损耗。总之,大地的损耗将造成天线辐射效率的降低。
ηB为馈电效率=1-|Γ|2     这部分是由天线的匹配决定,反射功率多,反射系数Γ大,VSWR高,灌到天线里的功率就会很小,辐射出去的功率也会小,因此,VSWR高,天线的馈电效率会降低,天线总效率相应也会降低。
增益G=ηD
结构固定天线的增益,由效率来决定天线增益的大小。
ETS暗室可以把G D、η 的值都测出来,但一般增益图上所看到的增益是G,而不是方向性系数D ,因此天线总效率低,即使方向性系数D高,那么天线的增益G也会低。
因此说天线匹配没有调好,VSWR高会影响天线的总效率η和增益G,但不会影响方向性系数D和方向图的形状。
HFSS  CST等仿真软件上仿真出来数据应该的是考虑总效率(包括辐射效率和馈电效率)之后的增益,而不是仅仅是方向性系数D
                                                 以上是个人的一点理解,希望能和大家一起探讨~~
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20 个评论

浮生若梦  少尉  发表于 2014-6-20 19:54:29  | 显示全部楼层
HFSS, CST 里面有两个Gain,一个是课本知识里的Gain,这个Gain=辐射效率*D,还有一个 realized Gain=总效率(辐射效率*馈电效率)*D。
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浮生若梦  少尉  发表于 2014-6-20 19:54:20  | 显示全部楼层
HFSS, CST 里面有两个Gain,一个是课本知识里的Gain,这个Gain=辐射效率*D,还有一个 realized Gain=总效率(辐射效率*馈电效率)*D。
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zzm8061  士官④  发表于 2013-10-27 19:46:21  | 显示全部楼层
lb_1to1 发表于 2013-10-27 16:10
地基打得好,楼层才建的高,支持楼主多发一些个人的学习经验!

谢谢版主,以后会经常来~
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lb_1to1  版主  发表于 2013-10-27 16:10:16  | 显示全部楼层
地基打得好,楼层才建的高,支持楼主多发一些个人的学习经验!
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zwj135531  士官①  发表于 2013-11-9 15:04:20  | 显示全部楼层
学习中啊
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轩辕部族  少尉  发表于 2013-11-27 01:36:01  | 显示全部楼层
请问电损耗 和磁损耗 区别是?
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思辨痴行者  少尉  发表于 2013-12-19 10:24:13  | 显示全部楼层
{:soso__3110130392203091378_3:}学习经验,谢谢分享!
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redmoon123456  少校  发表于 2014-1-5 15:22:13  | 显示全部楼层
相当不错谢谢分享
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bandwidth  超级版主  发表于 2014-1-20 12:51:27  | 显示全部楼层
鼓励分享经验。
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