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场分析

辐射模式

的辐射模式天线是电力的空间分布。模式显示天线的方向性或增益。这电力模式对于天线，绘制给定半径的发射或接收功率。的领域模式天线绘制给定半径的电气或磁场的变化。辐射图案提供细节，例如绘制数据的场数量的最大值和最小值，以及绘制数据的角度。

h =螺旋;h.Turns = 13;h.Radius = 0.025;图案（H，2.1E9）

使用<一个href="//www.tatmou.com/help/antenna/ref/pattern.html">图案函数来绘制天线工具箱™中的任何天线的辐射模式。默认情况下，该函数绘制天线的指向性。你也可以用类型模式函数的名称-值对参数。

叶

天线的每个辐射模式包含辐射叶．脑叶被分为大叶(也称为主瓣)和小的叶．侧瓣和后叶是小叶的变体。

h =螺旋;h.Turns = 13;h.Radius = 0.025;图案图（H，2.1E9）

主瓣或主瓣:显示天线最大辐射方向，即功率方向。
轻微叶片:表示天线非期望方向的辐射。小波瓣的数目越少，天线的效率就越高。侧瓣是靠近主叶的小叶。后叶是位于天线主瓣对面的小瓣。
空值:表示天线零辐射强度方向。零值通常位于天线的主瓣和副瓣之间或在副瓣之间。

田间地区

对于天线工程师和电磁兼容性(EMC)工程师来说，了解天线周围的区域非常重要。

天线周围的区域以多种方式定义。最使用最多的描述是2或3区模型。2区域模型使用这些术语近场和远场识别特定的主导场机制。该图是天线字段和边界的表示。3场区域将近场分成过渡区，其中弱辐射机构在工作中。

近场区域:近场区域分为两个过渡区：反应区和辐射区。

无功近场区域：该区域最接近天线表面。反应场占据了该地区的主导。储存能量或驻波储存。该区域中的字段随着与天线的距离快速变化。该地区的外边界方程是： $R < 0.62 \sqrt{D^{3.} / λ}$ 在哪里R是到天线的距离，λ是波长，和D是天线的最大尺寸。该等方程对大多数天线保持真实。在一个非常短的偶极子中，这个区域的外边界是 $λ / 2 π$ 从天线表面。
辐射近场区域这个地区也被称为菲涅耳区域并且位于反应性近场区域和远场区域之间。该区域的存在取决于天线的最大尺寸和操作波长。辐射领域在该地区占主导地位。该区域内部边界的等式是等式 $R \geq 0.62 \sqrt{D^{3.} / λ}$ 和外边界是 $R < 2 D^{2} / λ$ ．这适用于大多数天线。磁场分布取决于到天线的距离。

远场区域：这个地区也被称为弗劳恩霍夫地区．在这个区域内，场分布不依赖于与天线的距离。这个区域的电场和磁场是互相正交的。这个区域包含了传播的波。远场内边界的方程为 $R ＝ 2 D^{2} / λ$ 外边界的等式是无穷大的。

方向性并获得

方向性是天线向特定方向辐射功率的能力。它可以定义为期望方向上的最大辐射强度与所有其他方向上的平均辐射强度的比值。指向性方程为:

$D ＝ \frac{4 π U （ θ ， ϕ ）}{P_{r 一个 d}}$

地点:

D是天线的方向性
U是天线的辐射强度吗
P_rad是所有其他方向的天线的平均辐射功率

天线方向性是无量纲的，与各向同性散热器（DBI）相比，在分贝中计算。

的获得天线的性能取决于天线的方向性和效率。它可以定义为期望方向上的最大辐射强度与天线总输入功率的比值。天线增益公式为:

$G ＝ \frac{4 π U （ θ ， ϕ ）}{P_{我 n}}$

地点:

G是天线的增益
U是天线的辐射强度吗
P_在天线的总功率是多少

如果天线处于所需方向的效率是100％然后，输入到天线的总功率等于天线辐射的总功率，即 $P_{我 n} ＝ P_{r 一个 d}$ ．在这种情况下，天线方向性等于天线增益。

波束宽度

天线波束宽度是天线方向图覆盖的角度度量。如图所示，主光束是在最大辐射附近的一个区域。这种波束也称为主瓣，或天线的主瓣。

半功率波束宽度（HPBW）是角度分离，其中辐射模式的大小通过50％(或3 db)从主梁的顶端

使用<一个href="//www.tatmou.com/help/antenna/ref/beamwidth.html">梁宽度函数来计算天线工具箱中任意天线的波束宽度。

e平面和H平面

E-plane:包含电场矢量和最大辐射方向的平面。考虑一个沿z轴垂直的偶极子天线。使用<一个href="//www.tatmou.com/help/antenna/ref/patternelevation.html">patternElevation函数来绘制高程平面图案。俯仰面图捕获了偶极子天线的e面行为。

d =偶极子;图案形式（D，70e6）

H平面：包含磁场矢量的平面和最大辐射的方向。使用<一个href="//www.tatmou.com/help/antenna/ref/patternazimuth.html">patternAzimuth用于绘制偶极子天线方位平面图的函数。图中方位角的变化反映了偶极子天线的h面特性。

d =偶极子;patternAzimuth (d, 70 e6)

用<一个href="//www.tatmou.com/help/antenna/ref/ehfields.html">ehfields.测量天线的电场和磁场。该函数可用于计算近场和远场。

极化

极化是电场的方向，或电，指天线。偏振分为椭圆、直线和圆形。

椭圆偏振：如果电场沿长度保持恒定，但在向前移动时缩放椭圆形，该字段具有椭圆偏振。线性和圆偏振是椭圆极化的特殊情况。

线性极化如果空间中某一点的电场矢量是沿直线方向的，则电场是线极化的。线性极化天线只辐射一个平面，这个平面包含了无线电波的传播方向。线偏振有两种类型:

水平极化：电场矢量平行于地平面。要查看天线的水平极化模式，请使用图案函数，将'Polarization'名称-值对参数设置为'H'。图中显示了偶极子天线的水平极化方向图:
```
d =偶极子;模式(d, 70 e6,'极化'，'H'）
```
美国电视网使用水平极化天线进行广播。
垂直极化:电场矢量垂直于地平面。要查看天线的垂直极化方向图，请使用图案函数，将'Polarization'名-值对参数设置为'V'。当一个信号必须向各个方向辐射时，就使用垂直极化。图中显示了偶极子天线的垂直极化方向图:
```
d =偶极子;模式(d, 70 e6,'极化'，'v'）
```
AM无线电广播天线或汽车鞭状天线是垂直极化天线的一些例子。

圆极化:如果电场沿直线保持不变，但向前运动时沿圆周运动，则电场为圆极化。这种波在垂直平面和水平平面都辐射。圆极化是卫星通信中最常用的方法。圆偏振有两种类型:

右圆极化(RHCP):电场矢量沿逆时针方向描记。若要查看天线的RHCP模式，请使用图案函数，具有“偏振”名称值对参数设置为“RHCP”。该图显示了Helix天线的RHCP模式：
```
h =螺旋;h.Turns = 13;h.Radius = 0.025;模式(h, 1.8 e9,'极化'，“RHCP”）
```
左手圆极化（LHCP）：电场矢量沿顺时针方向追踪。要查看天线的LHCP模式，请使用图案函数，“偏振”名称值对参数设置为“LHCP”。该图显示了Helix天线的LHCP模式：
```
h =螺旋;h.Turns = 13;h.Radius = 0.025;模式(h, 1.8 e9,'极化'，“LHCP”）
```