天线原理课程知识点汇总【A——了解，B——理解，C——掌握（深刻理解，熟练应用）】
附表1常见天线的方向性系数
附表2三种常见的均匀直线阵波瓣特性及方向性系数D（Nd＞＞λ）
附表3 口径场分布及其辐射特性
附表4口径场相差对辐射的影响
【例题1】 在给定了增益和工作波长的情况下，设计由理想导体制作的最佳喇叭天线的口径尺寸的求解过程如下：
（1）首先确定喇叭波导的尺寸a 和b ，请写出单模传输时a 和b 与波长λ满足的关系： a<λ<2a λ>2b
（2）确定了a 和b 以后，依次列写最佳喇叭所满足的两个关系式（不要求）：
x x R D λ3=①
y y R D λ2=②
（3）根据给定的增益G 和工作波长λ，结合最佳喇叭的口面利用系数ν就可以确定D x 和D y 的关系式，请写出这个关系式：
πν
λ42G
D D y x =
（4）请写出ν的值：
ν=0.51
【例题2】 某圆锥喇叭天线A 口面直径为20cm ，工作波长为3.0cm ，H 面主瓣内的方向性函数可以用公式3||100
()10
F ϕϕ-=表示，φ以度为单位，取值范围|φ|≤5º。

若采用该喇叭A 作
为发射天线，测试另一个口面直径为10cm 的相同波段的圆锥喇叭B 的方向图，请计算： [1]仅满足相位条件（接收天线中心和边缘处的最大相差不超过π/8）的最小测试距离； [2]仅满足幅度条件（接收天线中心和边缘处的最大幅度比不超过0.25dB ）的最小测试距离； [3]设发射天线A 的发射功率为10mW ，增益为23dB ，不计线缆损耗，若接收天线B 的口面利用系数为0.56，则B 天线按照[1]、[2]确定的最小测试距离摆放所能获得的最大接收功率是多少？ 【解】 [1] ()cm 6002
2
21min =+=λ
D D r
[2] 3||100
()10
F ϕϕ-=，|φ|≤5º，
20lg ()0.6||0.25dB F ϕϕ=-≥- 4167.0||≤ϕ
实际上要求
)4167.0tan(2
/min
2 ≤r D ，得cm 5.687min ≥r [3]取r min =687.5cm ，
t r t r G G r P P 2
min 4⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛=πλ
P t =10mW=10×10-3W ，
G t =23dB=200， ν=0.56
νλ
ππ2
2244⎪
⎭⎫ ⎝⎛=D G r
∴P r =14.8 μW
附图1 利用矢量网络分析仪、自动测试转台、辅助天线和计算机测试天线方向图和增益的基本原理框图
演示实验问题汇总
1、微波暗室包括吸收层和屏蔽层两部分组成，请回答这两部分是用什么材料实现的？
2、请分析一下微波暗室的吸收层的工作原理。

3、请简述微波暗室屏蔽层所使用的关键技术。

4、简述标准喇叭天线的结构，并说明它的增益与哪些因素有关。

5、我们所使用的微波暗室，收发天线之间的距离为5.4m ，发射天线口径为25cm×20cm ，工作频率为1-18GHz ，接收天线口径为30cm×25cm ，工作频率为0.5-5GHz ，请问能否测试出接收天线上限工作频率的方向图，并说明理由。

6、采用矢量网络分析仪测试接收天线所收到的信号幅度，在不考虑馈线损耗的情况下，试推导收发天线的信号幅度比值。

（已知条件为，信号频率f 、收发天线距离r 、各自增益G t 、G r 以及测试得到的S 21幅度值|S 21|。

）
7、矢量网络分析仪测试所得到的天线的S 11参数和电压驻波比（VSWR ）的关系。

8、矢量网络分析仪测试所得到的天线的S 11参数和天线输入阻抗Z in 的关系。

9、（电磁场与无线技术专业学生答）某天线的辐射电场为()jkz y x e E a j E a E -+=21
，请说明
该电场的极化形式，并推导出它的平均玻印廷矢量。

10、（电磁场与无线技术专业学生答）根据第9题，请回答出如何测试圆极化天线的增益。