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主题:原创:关于天线增益、发射角、阵列的一些见解 (BG7MUV)
zhangjingyu 
关于天线阵列的安装距离与增益的关系--2、八木天线阵
探讨对象:等幅 同相 二元八木天线阵列

由于天线阵列方向图是天线单元与阵因子的乘积,因此对于不同波束宽度的单元天线,使天线阵列获得最大增益的组阵距离是不同的。

单元天线的波束宽度与等幅二元阵最佳距离,在附图第二张,通过曲线表可以看到,单元天线波束越窄(即增益越高),其等幅二元阵获得最大增益的组阵距离越大。

对于宽波束的天线单元,天线组阵增益问题符合一般的估算方法,天线的组阵增益g与天线单元个数n的关系可近似为: g = 10 lg n

对于窄波束的天线单元,天线的组阵增益就需要仔细考虑。比如八木天线和对数周期天线,单元天线本身具有较窄的波束,要通过组阵进一步提高天线的增益,天线距离的选择至关重要。由于单元天线的方位和俯仰方向都具有较小的尺寸,因此在组阵时,从结构上考虑可以采用较小的组阵距离。但是采用小的组阵距离,使得天线单元的波束宽度远远小于阵因子的波束宽度,根据天线方向图乘积定理,排阵后天线阵列的波束宽度没有明显的减小,天线阵列的增益相对于天线单元也就没有明显的提高,因此天线的组阵效率非常低。所以这种类型天线需要较大的组阵距离。

在附图第一张,给出了具有l5dbi(半功率角30度)的八木天线组成的二元阵的增益以及组阵所贡献增益与组阵距离的关系。

分析附图第一张的数据,可知:
(1)对于高增益天线单元排阵,组阵距离很小时(0.5入),组阵对增益的贡献很小;
(2)当组阵距离(大于2.5入)时,天线阵列增益可以增加3 dbi;
(3)组阵距离很大时,天线主瓣波束变窄,出现栅瓣,不利于实际使用。

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zhangjingyu回帖于2017-06-14 22:01[查看电脑版]
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