1、第一部分第一部分 微波應用技術微波應用技術 第二部分第二部分 天線應用技術天線應用技術第一部分第一部分 微波應用技術微波應用技術 我們把頻率在我們把頻率在300MHz-300GHz之間，波長在之間，波長在1m到到1mm之間，是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統稱之間，是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統稱為微波。微波技術在工業、農業、科學研究、醫學、生物為微波。微波技術在工業、農業、科學研究、醫學、生物學，交通運輸、通信以及軍事等方面都有廣泛的應用。微學，交通運輸、通信以及軍事等方面都有廣泛的應用。微波的主要特點是：似光性、穿透性和非電離性。波的主要特點是：似光性、穿透性和非電離性。 似光

2、性指它與頻率較低的無線電波相比，更能像光線一似光性指它與頻率較低的無線電波相比，更能像光線一樣地傳播和集中；樣地傳播和集中； 穿透性指它與紅外線相比，照射介質時更易深入物質內穿透性指它與紅外線相比，照射介質時更易深入物質內部；部； 非電離性指它的量子能量還不夠大，與物質相互作用時非電離性指它的量子能量還不夠大，與物質相互作用時雖能改變其運動狀態，但還不足以改變物質分子的內部結雖能改變其運動狀態，但還不足以改變物質分子的內部結構或分子間的鍵。微波的應用主要是利用它的這些特點。構或分子間的鍵。微波的應用主要是利用它的這些特點。 l利用微波可以測量包括溫度、濕度、厚度、速度、長度利用微波可以測量包括

3、溫度、濕度、厚度、速度、長度等各種非電量，其特點是測量設備不需要與被測量的對等各種非電量，其特點是測量設備不需要與被測量的對象接觸象接觸(非接觸式測量非接觸式測量)，特別適宜在生產流水線上連續，特別適宜在生產流水線上連續監測并進行實時自動控制。監測并進行實時自動控制。l在我們的生活中微波最常用微波應用如微波爐，大家用在我們的生活中微波最常用微波應用如微波爐，大家用的手機也是通過微波傳輸信息的。汽車、輪船上導航設的手機也是通過微波傳輸信息的。汽車、輪船上導航設備也是通過微波與衛星進行通信獲取導航信息的。衛星備也是通過微波與衛星進行通信獲取導航信息的。衛星電視廣播電視的信號也是通過微波進行傳播的。

4、電視廣播電視的信號也是通過微波進行傳播的。l在軍事上微波也得到了廣泛的應用，例如：雷達系統，在軍事上微波也得到了廣泛的應用，例如：雷達系統，電子戰設備，軍事通信，測高儀等設備都是通過微波來電子戰設備，軍事通信，測高儀等設備都是通過微波來實現其功能的。實現其功能的。 寬帶接收機微波系統寬帶接收機微波系統限幅器濾波器低噪聲放大器斜率校正器功分器靈敏度控制組件低噪聲放大器濾波器耦合器DLVA限幅放大器IFM接收機DRFM模塊 由上圖所示在所有的微波系統中，都是由一個個微由上圖所示在所有的微波系統中，都是由一個個微波器件組成的。根據外加電源的情況我們可以把常用波器件組成的。根據外加電源的情況我們可以把

5、常用的微波器件分為無源微波器件和有源微波器件。的微波器件分為無源微波器件和有源微波器件。 常用的無源微波器件主要有：微波功分器、微波定常用的無源微波器件主要有：微波功分器、微波定向耦合器、微波濾波器，微波雙工器，微波環形器，向耦合器、微波濾波器，微波雙工器，微波環形器，微波隔離器等。微波隔離器等。 常用的有源微波器件主要有：微波放大器，微波倍常用的有源微波器件主要有：微波放大器，微波倍頻器、微波分頻器、微波混頻器，微波振蕩器、微波頻器、微波分頻器、微波混頻器，微波振蕩器、微波開關，微波移相器，微波限幅器，微波數控衰減器等開關，微波移相器，微波限幅器，微波數控衰減器等等微波器件。等微波器件。 目

6、前隨著技術發展和設備的要求，集多種功能與一目前隨著技術發展和設備的要求，集多種功能與一體的微波組件已廣泛應用于各個系統中，完成某些特體的微波組件已廣泛應用于各個系統中，完成某些特殊的功能和要求。例如：開關濾波器組、倍頻放大組殊的功能和要求。例如：開關濾波器組、倍頻放大組件、件、T/R組件等組件等 。p 無源微波元器件介紹無源微波元器件介紹 微波功分器是用來將微波信號進行分路的常用微微波功分器是用來將微波信號進行分路的常用微波元器件，它根據分配的輸入輸出的路數來命名，波元器件，它根據分配的輸入輸出的路數來命名，例如：例如：1分分2功分器、功分器、1分分4功分器、功分器、1分分8功分器等，功分器等

7、，其被廣泛的應用于微波系統中，該器件的主要技術其被廣泛的應用于微波系統中，該器件的主要技術指標如下：指標如下： 頻段：器件的所工作的頻率范圍頻段：器件的所工作的頻率范圍 駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大小駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大小特性，衡量一個器件端口的匹配程度特性，衡量一個器件端口的匹配程度 插損：信號通過該器件后的功率比值（損耗）插損：信號通過該器件后的功率比值（損耗） 隔離度：衡量一個器件不同輸出端口之間相互影隔離度：衡量一個器件不同輸出端口之間相互影響的程度響的程度 定向耦合器主要是將微波信號按一定的比例進行定向耦合器主要是將微波信號按一定的比例進行功率分配的器

8、件，其常見的形式有波導、帶狀線、功率分配的器件，其常見的形式有波導、帶狀線、微帶線等，在微波系統中也被經常使用，其主要指微帶線等，在微波系統中也被經常使用，其主要指標描述如下：標描述如下： 頻段：器件的工作頻段要求頻段：器件的工作頻段要求 駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大小特性，反應端口的匹配程度小特性，反應端口的匹配程度 插損：信號通過該器件后的在傳輸端的功率損插損：信號通過該器件后的在傳輸端的功率損耗耗 耦合度：耦合度：耦合端與傳輸端功率分配比例耦合端與傳輸端功率分配比例 方向性：耦合端與隔離端的功率比值方向性：耦合端與隔離端的功率比值 微波

9、濾波器主要完成對微波信號在頻率上的選擇功微波濾波器主要完成對微波信號在頻率上的選擇功能，微波濾波器可分為：高通濾波器，低通濾波器，能，微波濾波器可分為：高通濾波器，低通濾波器，帶帶通濾波器通濾波器，帶阻濾波器等，一般微波器實現形式可以為，帶阻濾波器等，一般微波器實現形式可以為： LC 濾波器但一般用于低頻段、高頻寬帶的一般采用濾波器但一般用于低頻段、高頻寬帶的一般采用帶狀線帶狀線 ，其主要指標（以帶通濾波器為例）描述如下：，其主要指標（以帶通濾波器為例）描述如下： 中心頻率：指濾波器通帶的中心頻率值；中心頻率：指濾波器通帶的中心頻率值； 通帶帶寬：濾波器導通的最大與最小頻率的差值；通帶帶寬：濾

10、波器導通的最大與最小頻率的差值； 輸入輸出阻抗：端口的阻抗值，也可以用駐波表示；輸入輸出阻抗：端口的阻抗值，也可以用駐波表示； 通帶衰減：在濾波器工作頻段內信號的功率損耗值；通帶衰減：在濾波器工作頻段內信號的功率損耗值； 帶外衰減：在濾波器工作頻段外的信號功率損耗值；帶外衰減：在濾波器工作頻段外的信號功率損耗值； 微波雙工器一般使用在微波天線的收發開關微波雙工器一般使用在微波天線的收發開關中，主要完成同一天線實現微波信號收、發功中，主要完成同一天線實現微波信號收、發功能；常用的是三端口（能；常用的是三端口（Y型）雙工器，其主要型）雙工器，其主要指標描述如下：指標描述如下： 頻段：雙工器的工作頻

11、率范圍；頻段：雙工器的工作頻率范圍； 駐波：雙工器各端口的反射信號與正向信號駐波：雙工器各端口的反射信號與正向信號的大小特性，反應端口的匹配程度；的大小特性，反應端口的匹配程度； 收發隔離度：收、發通道的信號隔離值收發隔離度：收、發通道的信號隔離值 插損：收發通道的信號功率損耗；插損：收發通道的信號功率損耗； 衰減器：實現對微波信號進行一定的損耗的功能衰減器：實現對微波信號進行一定的損耗的功能； 隔離器：用來降低后級微波器件的反射信號對前隔離器：用來降低后級微波器件的反射信號對前級器件的影響，具有單向導通的特性；級器件的影響，具有單向導通的特性； 匹配負載：用來吸收微波通道的入射功率，不產匹配

12、負載：用來吸收微波通道的入射功率，不產生發射信號；生發射信號； 斜率校正器：用來實現寬帶微波信號在不同頻率斜率校正器：用來實現寬帶微波信號在不同頻率點的衰減，保證寬帶系統對幅頻特性的要求；點的衰減，保證寬帶系統對幅頻特性的要求； 檢波器：用來將射頻信號變換為視頻信號的器件檢波器：用來將射頻信號變換為視頻信號的器件； p 有源微波元器件介紹有源微波元器件介紹 微波放大器主要用來實現將微波信號的功率放大的功能，以微波放大器主要用來實現將微波信號的功率放大的功能，以適應微波系統后端處理的要求，常見的有一般放大器、低噪聲放適應微波系統后端處理的要求，常見的有一般放大器、低噪聲放大器、功率放大器、限幅放

13、大器等，其主要技術指標描述如下：大器、功率放大器、限幅放大器等，其主要技術指標描述如下： 中心頻率：適應頻段的中心頻率值；中心頻率：適應頻段的中心頻率值； 帶寬：帶寬： 器件工作的最大、最小頻率值之差；器件工作的最大、最小頻率值之差； 駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大小特性；駐波：器件的端口的反射信號與正向信號的大小特性； 增益：信號放大的倍數，通常用增益：信號放大的倍數，通常用dB來表示；來表示； 噪聲系數：輸入端與輸出端信噪比的比值，一般越小越理想；噪聲系數：輸入端與輸出端信噪比的比值，一般越小越理想； 三階交調：由放大器的非線性產生的干擾信號，是衡量線性度三階交調：由放大器的非線

14、性產生的干擾信號，是衡量線性度的主要指標；的主要指標； 1dB壓縮點功率：通常用來表示功放的最大輸出功率，該值近壓縮點功率：通常用來表示功放的最大輸出功率，該值近似描述為功放線性區的最大值；似描述為功放線性區的最大值； 微波混頻器是微波變頻電路系統的重要組成部分，主要微波混頻器是微波變頻電路系統的重要組成部分，主要完成微波信號頻率的上（發射）、下（接收）變頻的作用完成微波信號頻率的上（發射）、下（接收）變頻的作用，其主要指標描述如下：，其主要指標描述如下： RFLO頻率范圍：信號和本振的頻率值上下限；頻率范圍：信號和本振的頻率值上下限； IF頻率范圍：輸出混頻后信號的頻率范圍；頻率范圍：輸出混

15、頻后信號的頻率范圍； 變頻損耗：輸出信號與輸入信號的功率之比；變頻損耗：輸出信號與輸入信號的功率之比； LO功率：輸入本振功率大??；功率：輸入本振功率大小； RFLO隔離度：輸入信號端與本振端信號的相互串擾值；隔離度：輸入信號端與本振端信號的相互串擾值； LOIF隔離度：本振信號端與輸出端的信號的相互串擾值；隔離度：本振信號端與輸出端的信號的相互串擾值； 噪聲系數：輸入端與輸出端信噪比的比值，一般越小越好噪聲系數：輸入端與輸出端信噪比的比值，一般越小越好； 微波壓控振蕩器是用通過輸入不同的調制電壓產微波壓控振蕩器是用通過輸入不同的調制電壓產生不同的微波頻率的連續波信號的器件，其廣泛的生不同的微

16、波頻率的連續波信號的器件，其廣泛的用于各種頻率源中，其主要指標描述如下：用于各種頻率源中，其主要指標描述如下： 振蕩頻率范圍：輸出信號頻率的最大與最小值；振蕩頻率范圍：輸出信號頻率的最大與最小值； 輸出功率：輸出信號功率的大小；輸出功率：輸出信號功率的大小； 相位噪聲：某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在相位噪聲：某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在該頻率處該頻率處1Hz帶寬內的信號功率與信號的總功率比帶寬內的信號功率與信號的總功率比值。一般會用值。一般會用1kHz、100kHz處的處的dBc/Hz表示。表示。 壓控靈敏度：指輸出的信號頻率的變化與電壓變壓控靈敏度：指輸出的信號頻率的變化與電壓變化之間

17、比值；化之間比值； 微波開關用來進行微波信號通斷的控制、或不同通微波開關用來進行微波信號通斷的控制、或不同通絡之間的切換，一般根據輸入輸出的通道來命名，常絡之間的切換，一般根據輸入輸出的通道來命名，常用的有單刀單開關、單刀雙開關、單刀用的有單刀單開關、單刀雙開關、單刀3開關等等，開關等等，其主要指標描述如下：其主要指標描述如下： 頻率范圍：開關工作的頻率最大最小值；頻率范圍：開關工作的頻率最大最小值； 駐波：器件的各端口的反射信號與正向信號的大小駐波：器件的各端口的反射信號與正向信號的大小特性；特性； 隔離度：開關不導通時或相鄰開關通道之間信號功隔離度：開關不導通時或相鄰開關通道之間信號功率的

18、衰減值；率的衰減值； 開關時間：通斷切換時間；開關時間：通斷切換時間； 承受功率：最大輸入信號的功率大??；承受功率：最大輸入信號的功率大??； 微波數控衰減器用數字碼來控制通過該器件的信微波數控衰減器用數字碼來控制通過該器件的信號功率的衰減量，達到微波系統設計中的對信號大小號功率的衰減量，達到微波系統設計中的對信號大小的調制的功能。其主要指標描述如下：的調制的功能。其主要指標描述如下： 頻率范圍：該器件適用的最大、最小頻率值頻率范圍：該器件適用的最大、最小頻率值 衰減位數：控制衰減器的數字碼位數；衰減位數：控制衰減器的數字碼位數； 動態范圍：最大衰減值；動態范圍：最大衰減值； 步進：可變換的最小

19、衰減量；步進：可變換的最小衰減量； 平坦度：在頻帶內的不同頻率點的衰減值的差值；平坦度：在頻帶內的不同頻率點的衰減值的差值； 插損：無衰減時該數控衰減器的信號功率損耗；插損：無衰減時該數控衰減器的信號功率損耗；l微波倍頻器：將輸入的微波信號頻率乘微波倍頻器：將輸入的微波信號頻率乘以整數倍后輸出的器件；以整數倍后輸出的器件；l微波分頻器：將輸入的微波信號頻率除微波分頻器：將輸入的微波信號頻率除以整數倍后輸出的器件；以整數倍后輸出的器件；l限幅器：將輸入信號的功率限制在一定限幅器：將輸入信號的功率限制在一定輸出功率范圍之內的器件；輸出功率范圍之內的器件；l移相器：在電壓或數字控制下，將輸入移相器：

20、在電壓或數字控制下，將輸入信號的相位作相應改變的器件信號的相位作相應改變的器件 微波組件是隨著微波技術的發展和設微波組件是隨著微波技術的發展和設備的需求而產生的將上述一些有源、無備的需求而產生的將上述一些有源、無源器件通過微波電路在一個器件或一塊源器件通過微波電路在一個器件或一塊電路板上實現所需功能的器件。電路板上實現所需功能的器件。 其組成形式繁多，以相控陣雷達中廣其組成形式繁多，以相控陣雷達中廣泛采用的泛采用的T/R組件舉例：它是一種連接在組件舉例：它是一種連接在相控陣天線單元的微波件，由雙工器、相控陣天線單元的微波件，由雙工器、放大器、移相器等功能。放大器、移相器等功能。 微波器件件及模

21、塊的設計主要根據各種微波器件件及模塊的設計主要根據各種微波的傳輸特性、導體材料的特性、介質基微波的傳輸特性、導體材料的特性、介質基片的高頻特性、微帶線導體材料特性、高頻片的高頻特性、微帶線導體材料特性、高頻電路特性等參數，通過各種微波公式進行計電路特性等參數，通過各種微波公式進行計算和仿真，而最終取得滿足指標要求的各種算和仿真，而最終取得滿足指標要求的各種微波電路和結構特性，最終通過加工來實現微波電路和結構特性，最終通過加工來實現。隨著技術的進步，多種微波設計開發軟件。隨著技術的進步，多種微波設計開發軟件已經被開發和廣泛使用，大大減少了微波器已經被開發和廣泛使用，大大減少了微波器件設計效率。主

22、要應用軟件介紹如下：件設計效率。主要應用軟件介紹如下： Ansoft Designer是是Ansoft公司推出的仿真軟件，它公司推出的仿真軟件，它采用了最新的視窗技術，是第一個將高頻電路系統采用了最新的視窗技術，是第一個將高頻電路系統,版圖和版圖和電磁場仿真工具無縫地集成到同一個環境的設計工具，這電磁場仿真工具無縫地集成到同一個環境的設計工具，這種集成不是簡單和界面集成種集成不是簡單和界面集成,其關鍵是其關鍵是Ansoft Designer獨獨有的有的按需求解按需求解的技術的技術,它使你能夠根據需要選擇求解器它使你能夠根據需要選擇求解器,從而實現對設計過程的完全控制。從而實現對設計過程的完全控

23、制。 Ansoft Designer實現實現了了“所見即所得所見即所得”的自動化版圖功能，版圖與原理圖自動的自動化版圖功能，版圖與原理圖自動同步，大大提高了版圖設計效率。同時同步，大大提高了版圖設計效率。同時,Ansoft還能方便地還能方便地與其他設計軟件集成到一起，并可以和測試儀器連接，完與其他設計軟件集成到一起，并可以和測試儀器連接，完成各種設計任務，主要應用于：射頻和微波電路的設計，成各種設計任務，主要應用于：射頻和微波電路的設計，通信系統的設計，電路板和模塊設計，部件設計。通信系統的設計，電路板和模塊設計，部件設計。 現在最現在最新的版本是新的版本是Ansoft Designer v7

24、.0 ADS電子設計自動化（全稱為電子設計自動化（全稱為 Advanced Design System，是美國安捷倫（，是美國安捷倫（Agilent）公司所生產擁有）公司所生產擁有的電子設計自動化軟件。的電子設計自動化軟件。ADS功能十分強大，包含時功能十分強大，包含時域電路仿真域電路仿真 (SPICE-like Simulation)、頻域電路仿真、頻域電路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三維電磁、三維電磁仿真仿真 (EM Simulation)、通信系統仿真、通信系統仿真(Communication System Simulation)和數字信號

25、處和數字信號處理仿真設計（理仿真設計（DSP）；支持射頻和系統設計工程師開）；支持射頻和系統設計工程師開發所有類型的發所有類型的 RF設計，從簡單到復雜，從離散的射設計，從簡單到復雜，從離散的射頻頻/微波模塊到用于通信和航天微波模塊到用于通信和航天/國防的集成國防的集成MMIC，是，是當今國內各大學和研究所使用最多的微波當今國內各大學和研究所使用最多的微波/射頻電路和射頻電路和通信系統仿真軟件。通信系統仿真軟件。 Microwave Office 是由美國是由美國AWR （Applied Wave Research）公司開發，用于射頻、微波電）公司開發，用于射頻、微波電路設計及仿真的專業軟件。

26、他可以進行微波電路路設計及仿真的專業軟件。他可以進行微波電路的線性、非線性仿真及電磁仿真，對電路進行分的線性、非線性仿真及電磁仿真，對電路進行分析、優化；還可以將原理圖轉換為布線圖，最后析、優化；還可以將原理圖轉換為布線圖，最后生成印制線路板圖。生成印制線路板圖。Microwave Office 軟件有很軟件有很直觀的用戶界面，是進行微波電路的理論研究和直觀的用戶界面，是進行微波電路的理論研究和工程應用的強有力工具，在通信、電子、航天等工程應用的強有力工具，在通信、電子、航天等領域的各大研究所和公司有廣泛的應用。領域的各大研究所和公司有廣泛的應用。 舉例：寬帶接收機設計舉例：寬帶接收機設計限幅

27、器濾波器低噪聲放大器斜率校正器功分器靈敏度控制組件低噪聲放大器濾波器耦合器DLVA限幅放大器IFM接收機DRFM模塊第二部分第二部分 天線應用技術天線應用技術 天線（天線（antenna)是一種變換器，它把傳輸線上傳是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導行波，變換成在無界媒介（通常是自由空間）中播的導行波，變換成在無界媒介（通常是自由空間）中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。在無線電設備中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。在無線電設備中用來發射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電用來發射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系視、雷達、導航、電子

28、對抗、遙感、射電天文等工程系統，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進行統，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發射天線，也可用作接收天線。因此天線在線既可用作發射天線，也可用作接收天線。因此天線在無線電設備中的功能主要有兩種：第一個是能量轉換功無線電設備中的功能主要有兩種：第一個是能量轉換功能，第二個是定向輻射（或接收）功能。能，第二個是定向輻射（或接收）功能。 按天線輻射方式進行

29、，適當考慮天線結按天線輻射方式進行，適當考慮天線結構，按頻段和應用等因素。我們將天線分為構，按頻段和應用等因素。我們將天線分為四種基本類型：線元天線、行波天線、陣列四種基本類型：線元天線、行波天線、陣列天線和孔徑天線。天線和孔徑天線。 常見天線主要有偶極天線、單極天線、常見天線主要有偶極天線、單極天線、螺旋天線、平面螺旋天線、八木天線、對數螺旋天線、平面螺旋天線、八木天線、對數周期天線、透鏡天線、喇叭天線、反射面天周期天線、透鏡天線、喇叭天線、反射面天線、縫隙天線、微帶天線、陣列天線等。線、縫隙天線、微帶天線、陣列天線等。 天線的主要技術指標有天線方向圖、天線的主要技術指標有天線方向圖、增益、

30、主瓣寬度、副瓣電平、天線帶寬增益、主瓣寬度、副瓣電平、天線帶寬、噪聲溫度、阻抗和駐波等。、噪聲溫度、阻抗和駐波等。 天線輻射的電場強度在空間各點的分布天線輻射的電場強度在空間各點的分布是不一樣的，為了描述天線這種輻射強度的是不一樣的，為了描述天線這種輻射強度的分布情況，我們可以用矢量來表示。把天線分布情況，我們可以用矢量來表示。把天線放置于坐標原點，并使其軸向與放置于坐標原點，并使其軸向與z軸方向重合軸方向重合，所有的矢量從原點出發，其長度代表電場，所有的矢量從原點出發，其長度代表電場強度。用連線連接各矢量端點，所圍成的包強度。用連線連接各矢量端點，所圍成的包絡，就是天線的方向圖。顯然，方向圖

31、是三絡，就是天線的方向圖。顯然，方向圖是三維的，但通常取其水平和垂直兩個切面，故維的，但通常取其水平和垂直兩個切面，故一般有水平方向圖和垂直方向圖。一般有水平方向圖和垂直方向圖。三維方向圖二維方向圖 不同的應用場合，方向圖有很多類型，但最常用的一不同的應用場合，方向圖有很多類型，但最常用的一般有四種：全向波束、筆形波束、扇形波束和賦形波束。般有四種：全向波束、筆形波束、扇形波束和賦形波束。 全向波束：其方向圖水平是一個圓，垂直按要求有一全向波束：其方向圖水平是一個圓，垂直按要求有一定的波束寬度；應用：移動通信、電視和廣播等。定的波束寬度；應用：移動通信、電視和廣播等。 筆形波束：其方向圖主要包

32、含在一個很小的立體空間筆形波束：其方向圖主要包含在一個很小的立體空間內，主要應用于高增益天線要求場合；應用：跟蹤雷達、內，主要應用于高增益天線要求場合；應用：跟蹤雷達、遠程微波通信、天文射電系統等。遠程微波通信、天文射電系統等。 扇形波束：其方向圖主要指一個面較寬其另一個正交扇形波束：其方向圖主要指一個面較寬其另一個正交面交窄，其方向圖截面像一把扇子。應用：搜索、監視、面交窄，其方向圖截面像一把扇子。應用：搜索、監視、測高雷達等。測高雷達等。 賦形波束：其方向圖按需求賦予一定的形狀。典型的賦形波束：其方向圖按需求賦予一定的形狀。典型的應用就是應用于地對空和空對地雷達的余割平方天線圖。應用就是應

33、用于地對空和空對地雷達的余割平方天線圖。 天線方向圖反映了天線集中輻射能量的情況。天線方向圖反映了天線集中輻射能量的情況。通常，方向圖有許多葉瓣，最大輻射方向的葉瓣叫通常，方向圖有許多葉瓣，最大輻射方向的葉瓣叫主瓣，其它葉瓣叫旁瓣主瓣，其它葉瓣叫旁瓣(或付瓣或付瓣)。 主瓣寬度定義為當信號功率下降到最大輻射方主瓣寬度定義為當信號功率下降到最大輻射方向功率值的一半即向功率值的一半即-3dB)(即場強下降為最大值的即場強下降為最大值的0.707倍倍) 處，兩點之間的夾角寬度。主瓣區為天線處，兩點之間的夾角寬度。主瓣區為天線的主要使用區，是天線的主要指標。的主要使用區，是天線的主要指標。 副瓣電平定

34、義為：副瓣電平副瓣電平定義為：副瓣電平=10lg（副瓣最大（副瓣最大功率功率/主瓣最大功率）主瓣最大功率） ；副瓣電平值越小越好。副；副瓣電平值越小越好。副瓣電平也是天線的重要指標之一。瓣電平也是天線的重要指標之一。 在相同輸入功率條件下，天線在最強方向上某在相同輸入功率條件下，天線在最強方向上某一點所產生的電場強度的一點所產生的電場強度的E平方平方 (或功率或功率P)與無耗與無耗理想點源天線在該點產生的電場強度理想點源天線在該點產生的電場強度E的平方的平方 (或或功率功率 )之比，定義為該天線的增益之比，定義為該天線的增益G。簡單的說天。簡單的說天線增益就是通過天線后信號在天線最強的方向上被

35、線增益就是通過天線后信號在天線最強的方向上被放大的倍數。其一般用放大的倍數。其一般用dB來表示。例如一個標準來表示。例如一個標準喇叭天線的增益在喇叭天線的增益在20dB左右，也就是說在通過天左右，也就是說在通過天線后信號有效輻射功率（或接收信號功率）將提高線后信號有效輻射功率（或接收信號功率）將提高100倍。倍。 天線帶寬：指天線方向性圖在偏離中天線帶寬：指天線方向性圖在偏離中心頻率時，電性能會下降，當頻率下降到心頻率時，電性能會下降，當頻率下降到容許值的頻率范圍。簡單的說就是天線在容許值的頻率范圍。簡單的說就是天線在滿足電性能指標要求的工作頻率范圍。滿足電性能指標要求的工作頻率范圍。 不同系

36、統對帶寬要求不同，廣播、通不同系統對帶寬要求不同，廣播、通信、窄帶雷達等天線對帶寬要求較窄；但信、窄帶雷達等天線對帶寬要求較窄；但電子對抗偵察和干擾等天線對帶寬要求就電子對抗偵察和干擾等天線對帶寬要求就很寬。很寬。 除了天線增益外，天線的噪聲溫度對整個接收系統除了天線增益外，天線的噪聲溫度對整個接收系統的性能也有重要的影響，因為它將使系統的信噪比下降的性能也有重要的影響，因為它將使系統的信噪比下降。因此，為了全面地衡量天線的綜合性能，通常采用天。因此，為了全面地衡量天線的綜合性能，通常采用天線的品質因素來表示天線的性能。天線的品質因素定義線的品質因素來表示天線的性能。天線的品質因素定義為為 Q

37、=Ga/Ta 其中，其中，Ga為天線的增益，為天線的增益，Ta為天線的噪為天線的噪聲溫度。天線的噪聲來源可分為外部和內部。由反射面聲溫度。天線的噪聲來源可分為外部和內部。由反射面和饋源本身的損耗引起的噪聲為內部噪聲；由天線所處和饋源本身的損耗引起的噪聲為內部噪聲；由天線所處的環境中存在的噪聲的影響，其中包括空間大氣吸收、的環境中存在的噪聲的影響，其中包括空間大氣吸收、宇宙噪聲和地面熱輻射等，為外部噪聲。地面熱輻射噪宇宙噪聲和地面熱輻射等，為外部噪聲。地面熱輻射噪聲往往通過碰地的天線主瓣和旁瓣進入天線的，故天線聲往往通過碰地的天線主瓣和旁瓣進入天線的，故天線主瓣和旁瓣小的天線其噪聲溫度也越小。對

38、于主瓣和旁瓣小的天線其噪聲溫度也越小。對于C波段天波段天線，一般取線，一般取1020K左右。左右。 天線阻抗是指從天線輸入端口天線阻抗是指從天線輸入端口(作為接作為接收天線時，為輸出端口收天線時，為輸出端口)看向天線的輸入看向天線的輸入阻抗，它是天線輸入電壓與電流之比。阻抗，它是天線輸入電壓與電流之比。在微波頻段，很少用天線阻抗概念，而在微波頻段，很少用天線阻抗概念，而用反射系數或駐波比來表示天線與饋線用反射系數或駐波比來表示天線與饋線的阻抗匹配狀況。一般駐波比的設計是的阻抗匹配狀況。一般駐波比的設計是根據不同的設計要求來決定的，當然該根據不同的設計要求來決定的，當然該指標越小越好。指標越小越好。 天線極化是描述天線輻射電天線極化是描述天線輻射電磁波場矢量空間指向的參數，磁波場矢量空間指向的參數，一般以電場矢量方向作為天線一般以電場矢量方向作為天線極化方向。極化方向。 電場矢量在空間取向固定不電場矢量在空間