天线方向图及其表述方法

主要介绍了天线方向图的概念和意义,同时对比了同一天线方向图在极坐标和直角坐标系中各自不同的特点。上海师范大学——肖龙

天线方向图

天线的方向图是表征天线辐射特性(场强振幅、相位、极化)与空间角度关系的图形。完整的方向图是一个三维的空间图形，如图3.1所示。它是以 天线相位中心为球心（坐标原点），在半径r足够大的球面上，逐点测定其辐射特性绘制而成。测量场强振幅，就得到场强方向图；测量功率，就得到功率方向图； 测量极化，就得到极化方向图；测量相位，就得到相位方向图。若不另加说明，本书说述方向图均指场强振幅方向图。三维空间方向图的测绘十分麻烦，实际工作 中，一般只需测得水平面和垂直面（即XY平面和XZ平面）的方向图就行了。

图1 测量方向图的坐标

天 线方向图可以用极坐标绘制，也可以用直角坐标绘制。极坐标方向图的特点是直观、简单，从方向图可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性。但当天线方向图的 主瓣窄而副瓣电平低时，直角坐标绘制法显示出更大的优点。因为表示角度的横坐标和表示辐射强

主要介绍了天线方向图的概念和意义,同时对比了同一天线方向图在极坐标和直角坐标系中各自不同的特点。上海师范大学——肖龙

度的纵坐标均可任意选取，例如即使不到1°的主瓣宽度也能清晰 地表示出来，而极坐标却无法绘制。图2所示为同一天线方向图的两种坐标表示法。

图2方向图的表示法 (a)极坐标 (b)直角坐标

一 般绘制方向图时都是经过归一化的，即径向长度(极坐标)或纵坐标值(直角坐标)是以相对场强E（θ，φ）/Emax，这里E（θ，φ）是任一方向的场强 值，Emax是最大辐射方向的场强值。因此，归一化最大值是1。对于极低副瓣电平天线的方向图，大多采用分贝值表示，归一化最大值取为零分贝。图3所示为 直角坐标中用归一化场强和分贝值表示的同一天线方向图。

图

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图3 归一化方向图