天线理论是研究和解决与天线或天线阵相关的各种问题的学科,主要涉及到电磁波在导体上的辐射和接收。
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轴比
轴比是电场正交分量的比值。圆极化场由两个振幅相等(相位相差90度)的正交电场分量组成。因为分量大小相等,所以轴比为1(或0 dB)。
椭圆的轴比大于1(大于0 dB)。纯线性极化的轴比是无限的,因为场的正交分量为零。
对于所需极化为圆形的天线,通常会引用轴比。圆极化场的轴比理想值为0dB。此外,轴比往往会随着天线主波束的远离而降低,因此轴比可以在天线的规格表(数据表)中指示如下:“轴比:与主波束成+-30度时小于3 dB”。这表明在指定的角度范围内,与圆偏振的偏差小于3dB。
交叉极化
交叉极化(有时在天线中简写作X-pol)是与所讨论的极化正交的极化。例如,如果天线的场是水平极化的,那么在这种情况下,交叉极化就是垂直极化。如果极化为右旋圆极化(RHCP),则交叉极化为左旋圆极化(LHCP)。
这个术语的出现是因为天线在单模(线性、圆形等)中永远不会100%极化。因此,有时会出现天线的两种辐射模式,共极化(或所需极化分量)辐射模式和交叉极化辐射模式。
天线的交叉极化可以指定为负dB的功率电平,表示x-pol功率电平比所需极化功率电平低多少分贝。
天线理论是一个复杂的学科,涉及到电磁波的辐射、接收、阻抗匹配、极化等多个方面。数学在天线的设计、分析和优化中发挥着至关重要的作用。从基础公式到复杂模型,从数值方法到仿真软件,数学为天线的研发和应用提供了强有力的支持。