《天线原理与设计》-王建讲稿：天线在无线电工程中的作用

"这篇内容来自《天线原理与设计》讲稿，主要讨论了天线在无线电工程中的作用，特别是天线如何实现能量转换、定向辐射或接收以及适当的极化特性。文中还提及了口径场为均匀分布的情况，具体涉及矩形口径的辐射场计算公式。" 在无线通信领域，天线扮演着至关重要的角色。它们不仅存在于我们日常生活中，如收音机、电视机和手机中，还在更广泛的系统中应用，如雷达、导航和广播。天线的基本功能可以概括为能量转换、定向辐射或接收以及保持适当的极化。 1. 能量转换：天线是连接电路和空间电磁波的桥梁。在发射时，天线将电路中的高频电流或馈电传输线上的导行波转换为空间电磁波；在接收时，它则将空间的电磁波转换回电路中的高频电流。匹配性是衡量天线性能的关键因素，理想的天线能高效地进行这种能量转换。 2. 定向辐射或接收：对于发射天线，其辐射能量应集中在一个特定方向，减少不必要的能量损失。接收天线则需要对特定方向有高灵敏度，降低其他方向的干扰。例如，雷达天线的方向性至关重要，它决定了雷达能否准确识别和定位目标。没有方向性的天线会使得能量分散，接收效率降低，干扰增加。 3. 极化：极化是指电磁波的电场振动方向。天线的极化应与其需要接收或发送的信号相匹配。错误的极化会导致信号接收效率大幅下降，甚至完全无法接收。例如，接收卫星电视信号时，通常需要使用高增益且极化匹配的天线，如抛物面天线或阵列天线。 在描述中提到的“口径场为均匀分布”是一个关于天线辐射性能的特定情况。当矩形口径的场分布均匀时，可以通过式(9.9)计算辐射场。这个公式涉及到复数形式的波长（λ）、角频率（β）以及与极化相关的参数。这些计算通常用于设计和分析天线的辐射特性，特别是在需要精确控制辐射模式的场合。 总结来说，天线的设计和工作原理是无线电通信技术的核心之一，理解并掌握天线的能量转换、定向辐射和极化特性，对于优化无线系统的性能至关重要。同时，对于特定的口径场分布，如均匀分布，了解其辐射场的计算方法也对实际工程应用有着直接指导意义。