角錐喇叭天線的方向圖測(cè)試

角錐喇叭天線口徑面為平面，在遠(yuǎn)區(qū)的輻射場(chǎng)是口徑面上所有惠更斯面元ds在遠(yuǎn)區(qū)的輻射場(chǎng)的疊加^[1]：    （1）式中   ——口面上場(chǎng)量分布函數(shù)；                           ——遠(yuǎn)區(qū)觀察點(diǎn)的場(chǎng)量；           n——口徑面外法線；           r——口徑上某點(diǎn)至p點(diǎn)的距離。    角錐喇叭天線口徑面如圖 ⑴所示，它位于XOY面，假定口 徑面上電場(chǎng)沿Y軸，磁場(chǎng)沿X軸，由惠更斯原理，平面口徑在遠(yuǎn)區(qū)任意點(diǎn) P所產(chǎn)生輻射場(chǎng)等于該口徑面上各個(gè) 惠更斯元所產(chǎn)生輻射場(chǎng)的疊加。利用⑴式沿整個(gè)口徑平面積分即可求解。    在圖1中，P為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)點(diǎn)，坐標(biāo)為P（X，Y，Z），Ps為口徑面上的場(chǎng)點(diǎn)，坐標(biāo)為Ps（Xs，Ys，0），Ps與P兩點(diǎn)間的距離為：                                           (2)                               圖1.角錐喇叭天線的口徑平面    任何遠(yuǎn)場(chǎng)的輻射波均為球面波，故將直角坐標(biāo)系化為球坐標(biāo)    系，設(shè)P點(diǎn)的球坐標(biāo)為P(r，θ，φ)，則式中  r為O、P間的距離；θ為OP直線與Z軸的夾角；φ為矢徑OP在XOY平面投影與X軸之間的夾角；則由（2）（3）式得：   r>>Xs；r>>Ys 將（4）式按冪級(jí)數(shù)展開(kāi)，只取前兩項(xiàng)，則   考慮到n與Z軸重合；且r與rsp相交與很遠(yuǎn)處，故可近似認(rèn)為r平行于rsp，因此， 一般情況下，口徑平面場(chǎng)分布不均勻，且隨Xs  Ys而變化，可表示為：Es振幅相位均為Xs、Ys的函數(shù)將(5)(6)(7)式帶入（1）式得：在工程計(jì)算中，通常近似假定喇叭天線口徑面上是 不等幅同相場(chǎng)，一種具有實(shí)際意義的口面場(chǎng)分布為:         將（9）代入（8）式得：(10)一般口徑尺寸遠(yuǎn)大于工作波長(zhǎng)時(shí)能給出足夠精確的結(jié)果。  
 
如圖2所示，將發(fā)射天線固定于DH926A型電磁波綜合測(cè)試儀的轉(zhuǎn) 
臺(tái)上，使發(fā)射天線和接收天線 對(duì)正.具體方法如下：首先轉(zhuǎn)臺(tái)上180 
度刻線與固定臂上的指針對(duì)齊,將發(fā)射天線的軸線對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)上的0刻 
度線，再轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)臂，使指針與轉(zhuǎn)臺(tái)上0刻度 線對(duì)齊，鎖定活動(dòng) 
臂，同時(shí)檢查收發(fā)天線的上沿是否水平。打開(kāi)固態(tài)信號(hào)源上的開(kāi) 
關(guān)，連接在接收天線的微安表將有所指示，調(diào)整衰減器，使微安 
表指示一個(gè)較大的值。分別微調(diào)發(fā)射喇叭天線和接收喇叭天線使 
微安表指示最大。這時(shí)發(fā)射天線和接收天線已相互對(duì)正。 
 
2、測(cè)量發(fā)射天線在不同方向（θ、φ）的輻射場(chǎng)     
   (1)首先使發(fā)射天線和接收天線都垂直極化（長(zhǎng)邊平行與地 
面），互相對(duì)正。調(diào)整信號(hào)源的衰減器使微安表指示90μA。 
   (2)發(fā)射天線不動(dòng)（φ=0度），轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)臂（0～90度，實(shí)際測(cè)量 
時(shí)0～40度即可），每隔2度記錄1個(gè)數(shù)據(jù)，填入表1中。 
   (3) 轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)射天線（0～90度），每隔5度重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②，注 
意：每次轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)射天線， 接收天線也要隨之轉(zhuǎn)動(dòng),使收、發(fā)天線 
保持相同的極化狀態(tài)�；顒�(dòng)臂在0度位置時(shí)，都要調(diào)整信號(hào)源的衰 
減器，使微安表 指示90μA。 
3、繪制角錐喇叭天線的方向圖 
   (1)繪出φ=0度和φ=90度時(shí)，角錐喇叭天線的方向圖。（以θ為橫 
坐標(biāo)，I為縱坐標(biāo)） 
   (2)選作：本次實(shí)驗(yàn)僅測(cè)量了φ=0～90度、θ=0～90度方向圖的數(shù) 
據(jù)，利用對(duì)稱(chēng)性分別可以得到φ=0～90度、θ=90～180度，以及φ=90 
～180度、180～270度、270～360度、θ=0～180度時(shí)方向圖的數(shù) 
據(jù)，利用計(jì)算機(jī)繪出角錐喇叭天線的三維方向圖。（可以用AutoCAD 
等軟件） 

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大家不喜歡這個(gè)內(nèi)容？

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謝謝版主提供的資料，看來(lái)版主對(duì)喇叭天線有研究，順便請(qǐng)教一個(gè)問(wèn)題。 
喇叭天線的相位中心一般在口徑面上？還是在饋電點(diǎn)上？最好能有出處，因?yàn)閮煞N說(shuō)法都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，不曉得哪種是正解。 
 
這個(gè)相位中心涉及到測(cè)試的時(shí)候到底該把天線的哪個(gè)位置放在測(cè)試平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心上，對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定的影響，望版主解答，謝謝。

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這個(gè)是原創(chuàng)？

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我只能說(shuō)不一定，看你的喇叭天線設(shè)計(jì)而定，一般是在開(kāi)口面到波導(dǎo)之間。 
我比較好奇的是如果遠(yuǎn)場(chǎng)夠大，遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖不會(huì)因?yàn)檫@一點(diǎn)位置差異而有太大的變化。 
 
如果你想更準(zhǔn)的抓到相位中心，哪你就要先測(cè)遠(yuǎn)場(chǎng)相位方向圖，調(diào)天線位置讓相位接近一水平線，這時(shí)相位中心就在轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)上。

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你好�？梢越o我個(gè)cst的模擬及優(yōu)化嗎？謝謝！

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Thanks！

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