3.1缝隙天线热工基础.pdf

天线与电波传播 第三章 缝隙天线贴片天线及EDA 目录 一一 缝隙天线缝隙天线 二二 贴片天线贴片天线 三三 片式天线现代应用及片式天线现代应用及 EDA EDA  * * 最新高性能天线设计方法最新高性能天线设计方法 01 缝隙天线 一、主要内容 缝隙天线工作原理 缝隙天线效率分析 辐射边的尺度压缩设计 常用缝隙天线 缝隙分形变换及尺度压缩 缝隙天线工作原理 缝隙天线 波导、金属板、 辐射、接收电磁波 同轴线或谐振 腔上开缝隙 重量轻，具有良好的平面结构，易于与安 装物体共形。 缝隙阵列天线的口径面幅度分布容易控制，口径面利 优点 用率高，可以实现低副瓣或极低副瓣。 缝隙天线还具有结构牢固、简单紧凑、易于加工、馈 电方便、架设简单等优势。 缝隙天线工作原理 根据电磁场等效原理，缝隙可以等效为把缝 隙填充导体， 其上分布有磁流 =− × 根据镜像法，去掉导体，缝隙等效为自由空间中的2M磁流。 根据电磁场对偶原理，缝隙天线与导体板振子成对偶关系。 缝隙电场边界 电振子磁场边界 一一对应 缝隙磁场边界 电振子电场边界 边界条件确定则场确定，只要将电、磁互换，则可由电振子的解对偶 地写出缝隙天线的辐射场，更严格的分析，需要应用巴比涅互补原理。 缝隙天线工作原理 2 缝隙天线 等效磁流 对偶的 电对称振子 电磁场巴比涅原理 （电屏与互补磁屏的互补原理） 如图(a)、(b)，源 J ， M 分布在z<0的有限区域中，z=0面 上分三种情况 ① 无任何屏，场为E , H （原始传播状态） ② 放置一开孔的无限大理想导体平面 ，孔面积为A，导体面积为S，场 为E ,H ③ 放置情况②的互补磁屏，即去掉无限大理想导体平面，孔用理想磁 体平面替代，场为E ,H 则有（总合成场）： 电磁场巴比涅原理 = (a) z=0面放置开孔 (b)互补磁屏 无限大导电平面 电磁场巴比涅原理 （电屏与互补磁屏的互补原理） ④第四种情况：在z=0平面上放置情况②的互补电屏， 即去掉无限大 理想导体平面，孔面积用理想导体平