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环天线的辐射电阻
Rr

31171

n a2 2
2
, C

5
Rr 3720a / ,
n为环的圈数
C 5
对周长为10倍波长的 圆环辐射电阻近似为 6000欧。
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对于一定尺寸的环，假设环上的电流均匀同相。
根据矢量磁位，可以求得均匀同相的环电流在远 区的辐射电场与磁场为
E

aI0
2r
e jr J1( a sin )
H
1

E
方向图函数
F( ) J1( sin ) J1(C sin ) C 2 a / 环周长的电长度
天线 Antennas
第10讲 环天线与螺旋天线
褚庆昕
华南理工大学电子与信息学院 天线与射频技术研究所 qxchu@
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10.1 圆环天线
前面的分析已经得到电小环的辐射场
E

IS r 2
sin e jr
H


IS r 2
sin e jr

1

E
场只与环的面积有关
a
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小环通常可用于测向，但方向图有2个零方向，会 造成180o的疑惑，若加一个接地平面，则会消除 这个疑惑。
[例10-2]将λ/10直径的环置于足够大的接地平面 λ/10处，可得如下的场方向图，在无耗情况下试 求该环的方向性及附有接地平面时的方向性.
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1阶贝塞尔函数曲线
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第10讲内容

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方向性D
D

2C [J12 (C sin )]max
2C 0
J2 ( y)dy
在小环的情况下
D

3 sin2
2

3 2
，C
1/
3
在大环情况下
D 0.68C，C 2
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环上的电流均匀同相 时，不同直径的圆环 天线的辐射方向图。
注意：极化与电偶极 子垂直。
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2
D 2 Rr /(Rr Rm ) sin(2 /10) 1.5 Rr为环的自电阻，Rm为两个环间的互电阻
Rr 197C4 1.92, Rm 1.6 D 12.45，或 11dBi
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为了保证大环上电流均匀同相，需要适当地设计 馈电电路。
【例10-1】 设计合适的馈电系统，使得下面两种不 同直径的环天线具有同相电流: 圆环直径 (a)；(b)0.212 (a) 同相且幅度按正弦 规律变化（近似均匀） 的电流，所有偶 极子 具有一对公共馈点。
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(b) 同相且幅度有 ±25%起伏的近 似均匀电流。 当直径小于0.1 时可视为基本同 相均匀的电流。
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解：对于孤立的环，D=1.5或1.76dBi 对附有接地面的环