HFSS 微波宽带角锥天线设计+文献综述(2)
1.2.1方向性函数以及方向图
天线的方向函数其实是描述，在距离相同的条件下，天线辐射场的相对值与空间方向的关系[10]。当用曲线来描绘这种关系函数时，便将所描绘出来的曲线称作方向图。所以，方向图就是表示一种在与天线等距离的地方辐射场大小在空间里的分布随方向变化的三文立体图。不过因为三文图形绘制过于繁复，并且不利于分析，在实际的设计制作中，人们更常使用两个特定的相互正交的平面方向图来近似的表示天线的整体方向函数，而最常选用的则是H面方向图和E面方向图。其中H面是磁场矢量所在并且包含最大辐射方向的平面，E面方向图则是指电场矢量所在而且包含最大辐射方向的平面上的方向图。
一般来说，方向图都是多瓣状的，并且用下面的这些参数来描述：
（1） 零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边的两个零辐射方向之间的夹角，用2θ0H或者2θ0E来表示[1]。
（2） 半功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边场强等于最大值0.707倍的两个辐射方向之间的夹角，通常又被称作3分贝波束宽度。用2θ0.5H或者2θ0.5E来表示[1]。
（3） 副瓣点电平：副瓣最大值与主瓣最大值得比，一般用分贝表示[1]。
（4） 前后比：主瓣最大值后瓣最大值之比，通常也用分贝表示[1]。
1.2.2增益系数
在同样的距离和相同的输出功率之下，天线在最大辐射方向上辐射功率的密度Smax（或场强|Emax|2）和理想无方向性天线的辐射功率密度S0(或场强|E0|2)之比，用G表示[10]。公式表示如下：
G=Smax/S0=|Emax|2/|E0|2 (1-1)
1.2.3输入阻抗和驻波比
天线与发射机之间通过传输线连接，所以天线一般看做是传输线的负载，它与传输线之间便存在了阻抗匹配的问题[7]。天线的输入端是指天线与传输线链接的区域，这个区域所表现出的阻抗特性便是输入阻抗。天线的输入端电压与电流之比即是输入阻抗Zin，用公式表示这个关系如下:
Zin=Uin/Iin=Rin+jXin (1-2)
Rin、Xin是指输入电阻和输入电抗，分别对应着有功功率和无功功率，有功功率是做功的功率，它会以辐射和损耗两种方式消散掉，无功功率则是不不做功的功率，这种功率会驻留于近区中。
天线的结构、工作频率以及环境的影响决定了天线的输入阻抗。因为计算输入阻抗过于复杂，还需要准确知道天线的激励电流（难以获得），所以除少部分比较简单的天线之外，多数的天线都采用近似计算或者实验测算的方法来获得。天线的输入阻抗与传输线的特性阻抗不一致，会导致传输线上形成驻波。所以通过测量传输线上的驻波比VSWR，可以用间接求解的的方法更好的获得输入阻抗，这时，一般也把传输线上的驻波比称为天线的驻波比[10]。
1.2.4天线的带宽
天线的工作参数都和频率有关，这些参数会在工作频率偏离天线的中心频率时，出现某种程度的变差[10]。设备系统容许变差又不影响系统正常运行的的变化范围，完全在于设备系统的工作特性要求。如果有某个频率范围能使天线的电参数都保持在所规定的技术要求范围之内，那么这个工作频率范围就被称为天线的频带宽度。这时我们将天线工作的最高频率和最低频率用fmax和fmin分别表示，带宽选用相对带宽，即可表示如下：
[(fmax-fmin)/f0]*100% (1-3)
一般来说，天线的工作场合的改变，也会使得影响天线带宽的参数出现不同，所以需要考虑的地方还有很多。
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