有源相控阵的每个 辐射器都配装有一 个发射/接收组件， 每个组件都能自己 产生，接收电磁波， 因此在频宽，信号 处理和冗度设计上 都比无源相控阵具 有较大的优势
无源相控阵仅有一 个中央发射机和一 个接收机，发射机 产生的高频能量经 过计算机自动分配 给天线阵的各个辐 射器，目标反射信 号经接收机统一放 大
磁场
磁场
电场
电波传输方向
电场
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天线的基本结构及工作原理 天线的阻抗匹配 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特
性阻抗，用符号Ｚ。表示 通常Ｚ。=50欧姆 馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间 介质的介电常数有关，与馈线长短、工作频率 以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。
1
2 3
4
5 6
天线的基本结构及工作原理 天线的输入阻抗 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
天线 抱杆
室外馈线
主馈线（7/8“）
室内超柔馈线 防雷保护器 基站主设备
反射板
振子
发射时：
把高频电流转换为电磁波
接收时：
把电磁波转换为高频电流
振 子 电场
越好。
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天线的基本结构及工作原理 天线的阻抗匹配 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
天线的极化就是指天线辐射时形成的电场强度
方向：垂直，水平，+45，-45
如果电波在传播过程中电场的方向是 旋转的，就叫作椭圆极化波。旋转过 程中，如果电场的幅度，即大小保持 不变，我们就叫它为圆极化波。向传 播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋 圆极化波，反时针方向旋转的叫做左 旋圆极化波。
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信
号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗Z
当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有 入射波，没有反射波。 而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻 抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收 部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。
朝前: 10W
50 ohms
返回: 0.5W
80 ohms
9.5 W
当传输线的特性阻抗Ｚ。天线的输入阻抗Ｚ
（Ｚ-Ｚ。) 反射系数Γ＝ -------------------（Ｚ＋Ｚ。） （ 1+Γ） 驻波系数Ｓ＝------------（1-Γ） 终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系
数越小，驻波系数越接近于１，匹配也就
增益是指在输入功率相等的条件下， 实际天线与理想的辐射单元在空间同 一点处所产生的场强的平方之比，即 功率之比。
在同等条件下，增益越高，电波 传播的距离越远
板状天线增益与水平波瓣宽度
半功率波瓣宽度
半波振子 360 以半波振子 为参考的增益
0dBd
带反射板的半波振子
180
3dBd
带反射板的两个半波振子
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天线的基本结构及工作原理 天线的阻抗匹配 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
顶视
侧视
在地平面上，为了把信号集中到所需要的地方，要求把“ 面包圈” 压成扁平的
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天线的基本结构及工作原理 天线的阻抗匹配 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
90
6dBd
理论辐射图
2基本结构及工作原理 天线的阻抗匹配 天线的极化方式 天线的辐射方向图 天线的增益 相控阵的基本模型
不下倾
电调下倾
机械下倾
电下倾的产生
无下倾时
在馈电网络中 路径长度相等
有下倾时
在馈电网络中 路径长度不相等
常规天线
电调天线
对于间隔排列为d的N个单元阵列，当 相邻单元的相位呈等相均匀分布时， 天线最大波束形成于法向正前方。
当相邻单元的相位依次相差Φ时，最大 波束形成于θ0空间方向。
2 π d sin 0 λ
d sin

d 0 0
d

1
1
2 2 k
k
(N－1) N－1
0 sin
d 2 /
移相器是电调天线的重要组成 部分，它通过调节馈电网络的 长度来改变各振子馈电相位， 实现天线波束下倾