北大天线理论：第三章典型线天线解析-双极天线特性与方向图

本资源是一份北京大学的天线理论课程讲义，专门探讨第三章的典型线天线，这些天线的尺寸设计通常基于工作波长的整数倍或半整数倍，因此也被称为谐振天线。这类天线具有窄带特性，对频率变化敏感。主要内容集中在水平对称天线，特别是双极天线。 双极天线是一种常见的水平架设天线，结构简单，包括一对对称的金属导线臂，每臂与地面平行，由单股或多股导线构成，直径一般为[pic]。两臂间通过绝缘子连接并保持一定间距，以减小方向图失真。在计算辐射场时，考虑地面作为理想导电体的影响，双极天线的方向特性可以用其正阵子元函数和负镜像阵函数的乘积来描述，公式为[pic]。这允许通过调整臂长或架设高度来绘制立体方向图，如图3.2所示。 具体分析显示，垂直于地面并通过最大辐射方向的平面称为垂直平面。当[pic]时，双极天线的方向特性简化，最大辐射方向在[pic]附近，场强在[pic]范围内变化不大，特别适合[pic]范围内的天波通信。然而，由于双极天线的设计，它在地平线方向上没有辐射，不适合地波通信。 此外，天线的垂直面方向图呈现出圆形特征，其方向图形状主要由地因子决定，而与臂长和高度的关系相对独立。这意味着通过改变架设高度，可以有效地控制垂直平面的方向特性。这份文档提供了深入理解线天线特别是双极天线工作原理和性能的关键信息，对于学习天线理论和技术的学生和工程师来说是非常有价值的参考资料。