第五章非频变天线
§51非频变天线的基本概念
一般来说，天线的电性能取决于它的电尺寸，当天线的几何尺寸一定时，频率的变化导致电尺寸的变化，因而天线的性能也将随之变化。若天线的相对带宽达百分之几十以上，则把这类天线称为宽频带天线。如果天线的阻抗特性和方向性能在一个更宽的频率范围内保持不变或稍有变化，则称这类天线为非频变天线（Freque
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a）。非频变天线基于相似原理，即天线的所有尺寸和工作频率按相同的比例变化，则天线的特性保持不变。511非频变天线的条件1）角度条件角度条件是指天线的几何形状仅由角度来确定，而与其它尺寸无关。要满足角度条件，天线的结构需从中心点开始一直扩展到无限远。典型的例子是无限双锥天线，其阻抗特性和方向特性仅取决于圆锥的张角，与频率无关。2）终端效应弱
f如果天线上的电流是快速衰减的，则天线上载有较大电流的部分是决定天线辐射特性的主要因素，将其余延长部分截掉，对天线的电性能不会造成显著的影响。此时有限长天线就具有无限长天线的电性能，这种现象称为终端效应弱。实际天线的结构是有限的，工作频率有一个范围，其下限是截断点处的电流可以忽略的频率，上限是馈电端不能视为一点的频率。512非频变天线的种类非频变天线可分成两类：1）天线的形状仅由角度确定，可在连续变化的频率上得到非频变特性，如无限双锥天线、平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线等。2）天线的尺寸按某一特定的比例因子τ变化，天线在f和τf两频率上的特性相同，f与τf之间的在频率上天线的特性是变化的，但变化不大，这种结构的天线是宽带的。典型的例子是对数周期天线。
f§52平面等角螺旋天线
521结构和工作原理所谓的等角螺旋线，是指螺旋线切线与矢径之间的夹角Ψ处处相等的螺旋线，Ψ称为螺旋角，表示为：
Ψarcta
1
1a
式中a为螺旋率，它决定螺旋线张开的快慢。在下图（a）所示的极坐标系下，假设螺旋线矢径
o为r，旋转角为，0时的起始半径为r0，那么等
角螺旋线的方程可表示为：
rr0ea
平面等角天线是一种角度天线，双臂用金属片制成，具有对称性，每一臂都有两条边缘线，均为等角螺旋线，如下图（b）所示。
f在图示的等角螺旋天线中，两臂的四条边具有相同螺旋率，假设一条边缘线为r1r0ea，则将r1旋转δ角度便得到该臂另一边缘线r2r0eaδ。再将该臂旋转
π可得到另一臂的两条边缘线分别为r3r0eaπ，r