射频天线基础:辐射效率与并联扩流稳压电路设计

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"辐射效率ηr定义为-基于tl431的并联扩流稳压电路的设计方案" 本文主要探讨了射频/微波天线的相关知识,特别是天线的基本性能指标,包括辐射效率、增益、输入阻抗、驻波比、反射系数以及辐射方向图等关键概念。首先,辐射效率ηr是衡量天线能量转化效率的重要参数,它定义为天线辐射出的功率Pr与馈入天线的功率Pi之比,是评价天线性能优劣的关键因素之一。 天线增益G则反映了天线相对于全向性天线在相同输入功率下接收或发射功率的能力增强程度。公式(12-1a)展示了增益的计算方法,它与接收功率密度和全向性天线在同一距离接收的功率密度对比得出。增益高的天线能在相同输入功率下更有效地集中能量。 输入阻抗Zin是天线与馈线系统匹配的重要依据,理想情况下,天线的输入阻抗应与馈线匹配,以减少信号反射,提高传输效率。输入驻波比VSWR是评估匹配情况的指标,其值越接近1,匹配越好,反射功率越小。 此外,辐射方向图是描述天线辐射能量在空间分布的图形,通常以极坐标表示。图12-1显示了辐射场强度和功率的分布情况。半功率角,如图12-2所示,定义为天线主瓣功率降低至峰值的一半时的角宽度,是衡量天线波束宽度的一个重要参数。 天线的旁瓣是指除了主瓣之外的其他辐射方向,这些旁瓣可能会影响通信系统的干扰和保密性。旁瓣的高度(SLL)和波束宽度(如HPBW和FNBW)都是设计天线时需要考虑的因素,以控制辐射能量的分布。 在射频/微波天线的设计中,理解并掌握这些基本概念至关重要,无论是进行ADS仿真还是实际天线的构建,都需要对这些参数有深入的理解,以优化天线性能并满足特定应用场景的需求。对于并联扩流稳压电路的设计,虽然不在本文的直接讨论范围内,但其可能与射频系统的电源稳定性和效率有关,确保天线系统能够稳定工作。