本资料浓缩了约翰克劳斯《天线》一书的核心内容和关键知识点,专为北京航空航天大学学生提供学习指导与复习建议。
本资源摘要基于北京航空航天大学《天线》课程的电子笔记,并涵盖了约翰克劳斯(John Kraus)所著《天线》第三版的核心内容。主要内容包括:
1. 天线基础:介绍天线作为导行波与自由空间波转换结构的基本概念,以及辐射方程和温度等效问题。
2. 天线参量:详细解释了基本的天线参数、主平面波瓣图及半功率波束宽度(HPBW)和第一零点波束宽度(FNBW)的概念。
3. 波瓣图与辐射强度:描述E场或功率流密度作为球坐标θφ函数的关系,定义单位立体角内的辐射功率为瓦每立体弧度的辐射强度U。
4. 波束效率、定向性和增益:探讨了天线波束范围中主瓣和副瓣的概念,并解释了无量纲值的计算方法。同时介绍了远场区最大辐射功率密度与平均值之比,以及球面范围内总立体角和天线波束范围之间的关系。
5. 分辨率、有效口径及高度:定义分辨率约为HPBW;讨论了接收信号的有效面积(Ae)及其正比例于开口大小的特性。同样地,介绍了有效高度的概念并说明其与漏波开口面积的关系。
6. 无限电信通信线路和振荡偶极子场:解释天线在空间中的辐射近似为球面波;阐述了电荷往返简谐运动产生的电磁辐射以及该现象中偶极子的物理特性。
7. 天线的远、近场区Fraunhofer理论及形状-阻抗关系:区分两种不同区域,界定分界半径。同时研究天线形态与电气性能之间的相互作用及其对发射效果的影响。
8. 极化波矢量和庞加莱球模型:展示了电磁波极化的可视化表达方式,并通过定义在庞加莱球上的角度来描述其特性。
9. 六大类24种典型天线类型:列举了环形偶极子、缝隙天线、矩形及圆形波导口径阵列、“半波偶极子”等常见设计实例。
10. 点源模型与辐射理论基础:涵盖了点源定义及其功率分布特征,包括功耗定理和总辐射能量的计算方法。
此摘要囊括了上述所有主题内容,并为研究天线技术的学生或研究人员提供了快速掌握相关知识的有效途径。