《天线原理与设计》- 垂直振子的辐射与输入阻抗分析

"王建教授的《天线原理与设计》讲义主要涵盖了天线在无线电工程中的作用，以及一些关键的天线参数计算方法，特别是关于输入阻抗、辐射场和方向图函数的讨论。这份讲义适用于成都电子科技大学的学习资料，其中详细解释了天线在能量转换、定向辐射、极化等方面的功能。" 在无线电工程中，天线扮演着至关重要的角色，无论是接收还是发射，都离不开天线的媒介作用。收音机、电视机和手机等设备的天线设计各有特点，如收音机和电视机通常使用接收天线，而手机天线则同时具备发射和接收功能。天线的核心作用可以归纳为以下几点： 1. 能量转换：天线作为能量转换的桥梁，发射时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；接收时，又将电磁波转换回电路中的高频电流，保证与发射机或接收机的良好匹配。 2. 定向辐射或接收：发射天线应集中能量于指定方向，减少不必要的能量损失；接收天线则需对特定方向敏感，以过滤掉非目标信号，降低干扰。 3. 适当的极化：天线的极化决定了其发射和接收的电磁波的振动方向，确保与目标信号的极化匹配至关重要，比如卫星电视信号的接收就需要高增益且极化匹配的天线。 讲义中还涉及了一些数学公式，如辐射场的计算公式(4.34)和方向图函数(4.35)，这些公式用于描述天线的辐射特性。此外，方向性系数(4.36)和辐射电阻的讨论揭示了不同类型的天线（如垂直接地振子与对称振子）在性能上的差异，比如垂直接地振子的辐射电阻仅为对称振子的一半。 输入阻抗是天线与馈线匹配的关键参数。对于垂直接地振子和对称振子，虽然它们的输入电流相同，但由于辐射效率的不同，垂直接地振子的输入阻抗（rvR）只有对称振子的一半。理解并计算这些参数对于天线设计和优化至关重要，特别是在实际应用中，如广播、电视、雷达和移动通信系统，确保天线的性能满足系统需求。 王建教授的讲义提供了深入的天线理论知识，对理解和设计天线系统有极大的帮助，尤其对于学习者了解天线的工作原理和优化方法提供了宝贵的资料。