3.6.3 平面口径的增益与效率

1. 3.6.3 平面口径的增益与效率

2. E面喇叭 角锥喇叭 H面喇叭 圆锥喇叭 第六章 面天线（口径天线）高增益，窄波束 口径天线指开口波导，喇叭天线，单反射面天线，双反射面天线和透镜天线。口径天线可以认为有两个基本的组成部分，一部分是将高频电流能量转换为电磁波辐射能量，称为馈源，它可以是终端开口波导，喇叭，振子等弱方向性天线；另一部分用来产生所需要的方向性，如抛物面，双曲面，透镜等

3. 6－3 喇叭天线 波导开口端是最简单的口径面天线，由于它的几何面积小，所以方向性不强，方向系数低，且口面上的反射系数大。为克服这两个缺点，提高定向辐射能力，增大口径面积并减小反射系数，人们把波导的四壁逐渐向外张开，就构成喇叭天线。 开口波导辐射器 喇叭天线（Horn Antennas）是最广泛使用的微波天线之一。喇叭天线除了大量用做反射面天线的馈源以外，也是相控阵天线的常用单元天线，还可以用做对其它高增益天线进行校准和增益测试的通用标准。它的优点是具有结构简单、馈电简便、频带较宽、功率容量大和高增益的整体性能。

4. 喇叭天线由逐渐张开的波导构成。如图所示，逐渐张开的过渡段既可以保证波导与空间的良好匹配，又可以获得较大的口径尺寸，以加强辐射的方向性。喇叭天线根据口径的形状可分为矩形喇叭天线和圆形喇叭天线等。图6―3―1中，图(a)保持了矩形波导的窄边尺寸不变，逐渐展开宽边而得到H面扇形喇叭（H-Plane Sector Horn）；图(b)保持了矩形波导的宽边尺寸不变，逐渐展开窄边而得到E面扇形喇叭（EPlane Sector Horn）；图(c)为矩形波导的宽边和窄边同时展开而得到角锥喇叭（Pyramidal Horn）；图(d)为圆波导逐渐展开形成的圆锥喇叭。由于喇叭天线是反射面天线的常用馈源，它的性能直接影响反射面天线的整体性能，因此喇叭天线还有很多其它的改进型。 E面喇叭 角锥喇叭 H面喇叭 圆锥喇叭 图6―3―1 普通喇叭天线

6. 6－3 喇叭天线 （1）喇叭天线结构 （2）口径场分布 （3）远区场 由6-2-3 and6-2-4 积分得到E面和H面的辐射场 （4）口径天线电参数

7. 角锥喇叭天线结构尺寸与坐标 a、b为波导的宽边和窄边尺寸;ah、bh为相应的口径尺寸。OE、OH分别为E面、H面的顶点； LE、LH分别为E面和H面长度; LE≠LH时，为楔形角锥喇叭；当LE=LH时，为尖顶角锥喇叭；当ah=a或LH=∞时，为E面喇叭；当bh=b或LE=∞时，为H面喇叭。喇叭天线可以作为口径天线来处理。喇叭天线的口径场可近似地由矩形波导至喇叭结构波导的相应截面的导波场来决定。

8. 面天线（口径天线）的基本问题：求面天线的辐射场，怎么求？？面天线（口径天线）的基本问题：求面天线的辐射场，怎么求？？ 初级辐射源 口径场法原理图 近似：把某些条件理想化的条件下，不顾空间Vi和Vo中场之间的相互联系，认为外界的场不影响内部的场，即在与外部无关的条件下（1）求解内部的场，从而求得（2）S2（口径面）上场的分布，通过口径面的场（3）求解外部区域的场

9. （2）口径场分布 波导开口端是最简单的口径面天线，由于它的几何面积小，所以方向性不强，方向系数低，且口面上的反射系数大。为克服这两个缺点，提高定向辐射能力，增大口径面积并减小反射系数，人们把波导的四壁逐渐向外张开，就构成喇叭天线。从原理上来说，波导开口端和喇叭天线是很简单的天线，但严格求解它们的口径场及外场却相当困难。 首先波导开口端面上与喇叭口面上的场分布与无限长波导内的场分布不同，而且空间传播的TEM波也不同，是结构较为复杂的波,在口面上除了入射波，还有反射波。再次，在口面上除了主波以外，在波导口及波导与喇叭连接处还有高次波型。此外由于波导和喇叭的开放性结构，波导开口和喇叭开口边缘处和外壁上都有电流存在，它们也参与辐射。 基本假设：(1)在喇叭与波导连接处，尽管产生高次模，但如果开口不是很大，除主模外的高次模，会很快的衰减掉，认为仍然只有主模传输（2）尽管除了入射波，还有反射波，但波导开口面逐渐张开，改善了它与自由空间的匹配，反射波减小，只考虑入射波（3）尽管边缘处和外壁上都有电流存在，但辐射较小，不考虑边缘处和外壁上都有电流辐射问题，即边假设缘与外壁上电流为零（4）尽管口径场与无限长波导内的场分布不同，但假设喇叭天线口径面场近似为无限长喇叭的场分布。 当工作频率远高于波导的截止频率时，其结果与严格解所得的结果基本上一致。

11. 在忽略波导连接处及喇叭口径处的反射及假设矩形波导内只传输TE10模式的条件下，喇叭内场结构可以近似看作与波导的内场结构相同，只是因为喇叭是逐渐张开的，所以扇形喇叭内传输的为柱面波，尖顶角锥喇叭内传输的近似为球面波;因此在一级近似的条件下，喇叭口径上场的相位分布为平方律，角锥喇叭口径场为：在忽略波导连接处及喇叭口径处的反射及假设矩形波导内只传输TE10模式的条件下，喇叭内场结构可以近似看作与波导的内场结构相同，只是因为喇叭是逐渐张开的，所以扇形喇叭内传输的为柱面波，尖顶角锥喇叭内传输的近似为球面波;因此在一级近似的条件下，喇叭口径上场的相位分布为平方律，角锥喇叭口径场为： 有了口径场的表达式，根据式（6―2―3）和（6―2―4）就可以分别计算角锥喇叭的E面和H面的辐射场。尽管写出其解析表达式比较困难，但是却可以依靠计算软件求出数值解,画出方向图。

12. （2）平方律相位偏移（见喇叭天线） a

13. 图6―3―3和6―3―4分别计算了角锥喇叭的通用E面和H面方向图，图中的参数s、t反映了喇叭口径的E、H面的相位偏移的严重程度。s、t越大，相位偏移越严重，方向图上零点消失，主瓣变宽，甚至θ=0°方向不再是最大辐射方向，呈现出马鞍形状态，而这是不希望看到的。图6―3―3和6―3―4分别计算了角锥喇叭的通用E面和H面方向图，图中的参数s、t反映了喇叭口径的E、H面的相位偏移的严重程度。s、t越大，相位偏移越严重，方向图上零点消失，主瓣变宽，甚至θ=0°方向不再是最大辐射方向，呈现出马鞍形状态，而这是不希望看到的。

14. 为了获得较好的方向图，工程上通常规定E面允许的最大相差为为了获得较好的方向图，工程上通常规定E面允许的最大相差为 H面允许的最大相差为 由于H面的口径场为余弦分布，边缘场幅小，所以φmH可大于φmE。

15. 喇叭天线的方向系数也可以根据式（6―2―8）数值计算出。图6―3―5和6―3―6分别计算了E面和H面喇叭的方向系数。从图中可以看出，在喇叭长度一定的条件下，起初增大口径尺寸可以增大口径面积，进而增大了方向系数，但是当口径尺寸增大到超过某定值后，继续再增大口径尺寸，方向系数反而减小。这表明扇形喇叭存在着最佳喇叭尺寸(LE,bhopt)(LH,ahopt)，对于此尺寸，可以得到最大的方向系数。喇叭天线的方向系数也可以根据式（6―2―8）数值计算出。图6―3―5和6―3―6分别计算了E面和H面喇叭的方向系数。从图中可以看出，在喇叭长度一定的条件下，起初增大口径尺寸可以增大口径面积，进而增大了方向系数，但是当口径尺寸增大到超过某定值后，继续再增大口径尺寸，方向系数反而减小。这表明扇形喇叭存在着最佳喇叭尺寸(LE,bhopt)(LH,ahopt)，对于此尺寸，可以得到最大的方向系数。 E面喇叭方向系数 H面喇叭方向系数

16. 满足最佳尺寸（最大相差尺寸）的喇叭称为最佳喇叭。满足最佳尺寸（最大相差尺寸）的喇叭称为最佳喇叭。 此时最佳E面扇形喇叭其H面主瓣宽度仍然如表6―2―1所示， E面主瓣宽度为 最佳H面扇形喇叭的H面主瓣宽度为 其E面主瓣宽度也仍然如表6―2―1所示， 最佳扇形喇叭的面积利用系数υ=0.64，所以其方向系数为 角锥喇叭的最佳尺寸就是其E面扇形和H面扇形都取最佳尺寸，其面积利用系数υ=0.51，其方向系数为

17. 设计喇叭天线时，首先应根据工作带宽，选择合适的波导尺寸。如果给定了方向系数，则应根据方向系数曲线，将喇叭天线设计成最佳喇叭。设计喇叭天线时，首先应根据工作带宽，选择合适的波导尺寸。如果给定了方向系数，则应根据方向系数曲线，将喇叭天线设计成最佳喇叭。 对于角锥喇叭，还必须做到喇叭与波导在颈部的尺寸配合。由图6―3―7知，必须使RE=RH=R，于是由几何关系可得 若所选择的喇叭尺寸不满足上式，则应加以调整。 图6―3―7 角锥喇叭的尺寸

18. 6.3.2 圆锥喇叭 如图6―3―8所示，圆锥喇叭（Conical Horn）一般用圆波导馈电，描述圆锥喇叭的尺寸有口径直径dm、喇叭长度L。圆锥喇叭的口径场的振幅分布与圆波导中的TE11相同，但是相位按平方律沿半径方向变化。尽管分析方法与矩形喇叭相似，但数学过程比较复杂，这里只介绍其基本特性。 图6―3―8 圆锥喇叭尺寸

19. 图6―3―9计算了不同轴向长度圆锥喇叭的方向系数与口径直径的关系。从图中可以看出，圆锥喇叭仍然存在着最佳尺寸。最佳圆锥喇叭的主瓣宽度与方向系数可以由以下公式近似计算：图6―3―9计算了不同轴向长度圆锥喇叭的方向系数与口径直径的关系。从图中可以看出，圆锥喇叭仍然存在着最佳尺寸。最佳圆锥喇叭的主瓣宽度与方向系数可以由以下公式近似计算： 图6―3―9 圆锥喇叭的方向系数

20. 6.3.3 馈源喇叭 对于普通喇叭天线，由于口径场的不对称性，因此其两主平面的方向图也不对称，两主平面的相位中心也不重合，因而不适宜做旋转对称型反射面天线的馈源。通常要针对反射面天线对馈源的特殊要求，如辐射方向图、频带宽、等化好、低交叉极化、宽频带内低驻波比等，对喇叭天线进行改进，从而提出了高效率馈源的概念。这其中常用的就是多模喇叭以及波纹喇叭。

21. 1. 多模喇叭（Multimode Horn） 主模喇叭E面的主瓣宽度比H面窄，E面的副瓣高，E面的相位特性和H面的相位特性又很不相同。因此用主模喇叭作为反射面天线的馈源，使天线的效率提高受到限制。为了提高天线口径的面积利用系数，就必须设法给主反射器提供等幅同相且轴向对称的方向图，即所谓的等化方向图。多模喇叭就是应此要求而设计的，它利用不连续截面激励起的数个幅度及相位来配置适当的高次模，使喇叭口径面上合成的E面及H面的相位特性基本相同，从而获得等化和低副瓣的方向图，使之成为反射面天线的高效率馈源。 多模喇叭可以由圆锥喇叭和角锥喇叭演变而成，但一般都采用圆锥喇叭，利用锥角和半径的变化以产生所需要的高次模。

22. 图6―3―10 双模圆锥喇叭 图6―3―11 双模圆锥喇叭的口径场 图6―3―10和图6―3―11所示的为双模圆锥喇叭的结构和工作特性，它是在圆锥喇叭的颈部加入了一个不连续段，除了激励主模TE11外还激励了高次模TM11。适当调整不连续段的长度和直径，就可以控制TE11和TM11两种模式之间的幅度比及相位关系，在喇叭口径上得到较为均匀的口径场分布。

23. 图6―3―12显示了一个二次变锥角的多模喇叭，尽管它利用了不连续的截面激励多个高次模，可是当锥角很小，例如θ≤(0.05~0.1)π时，仍然可以忽略不连续处的反射，此时，不连续处的反射系数在1%~2%以下。图6―3―12显示了一个二次变锥角的多模喇叭，尽管它利用了不连续的截面激励多个高次模，可是当锥角很小，例如θ≤(0.05~0.1)π时，仍然可以忽略不连续处的反射，此时，不连续处的反射系数在1%~2%以下。 一个工作于6GHz微波中继通信系统的二次变锥角多模喇叭的实际数据为：2a0=54mm，L1=155.3mm，L2=197.2mm，L3=177.5mm，L=560mm，2b=120mm，2a=175mm，θ1=12°，θ2=8°48′。  

24. 利用变锥角模转换理论，可以由选定的几何尺寸求解出各不连续截面所产生的各高次模的幅度以及传播至喇叭口面上的相位差，最后由喇叭口面上的所有模式之和求出喇叭天线的方向图。经验表明，如果在喇叭口面处综合得到利用变锥角模转换理论，可以由选定的几何尺寸求解出各不连续截面所产生的各高次模的幅度以及传播至喇叭口面上的相位差，最后由喇叭口面上的所有模式之和求出喇叭天线的方向图。经验表明，如果在喇叭口面处综合得到 则方向图在-20dB范围内可望幅、相等化。如果在喇叭口面处综合得到 则方向图在-14dB范围内可望幅、相等化。如果在喇叭口面处综合得到 则方向图在-10dB范围内可望幅、相等化。

25. 2.波纹喇叭（Corrugated Horn） 自从1966年A.J.Simons、A.F.Kay以及R.E.Lawrie、L.Peters提出波纹喇叭以来，这种馈源已在测控、通信、射电望远镜以及卫星接收天线等系统中广泛应用。经过三十多年的发展，波纹喇叭的理论与实践已日趋完善。 波纹喇叭的结构如图6―3―13所示。在喇叭的内壁上对称地开有一系列λ/4深的沟槽，它们对纵向传播的表面电流呈现出很大的阻抗。与几何尺寸相同的光壁喇叭比较，这些纵向的表面传导电流将大大减弱，由全电流连续性定理，则不可避免地使法向位移电流减弱，从而使喇叭口径上边壁附近的电场法向分量减弱，即使得E面场分布也变为由口径中心向边缘下降，最终使E面方向图与H面方向图对称

26. 3.混合模介质加载圆锥喇叭（Dielectric Hybridmode Conical Horn） 多模喇叭由于其主模和高次模的传播速度不一样，因而频带特性较差，不宜在频谱复用体制中使用。波纹喇叭尽管具有优良的辐射特性，且频带很宽，然而加工复杂、昂贵、重量较重，特别在毫米波频段或更高的频段，其加工更为困难。因此需要一种具有和波纹喇叭一样的优良性能，但加工简单、成本低、重量轻的新型高效率馈源。混合模介质加载圆锥喇叭就是一种非常有前途的馈源，其剖面结构如图6―3―14所示。它由填充两层介质的金属壁圆锥喇叭组成，且内层中心介质的介电常数大于外层介质的介电常数。在这样的结构中，纯TE模和纯TM模均不能满足边界条件（零阶模TE0n和TM0n除外），只有TE+TM的混合模才能满足边界条件。计算和实验结果表明,该喇叭可以支持HE11平衡混合模，且具有和波纹喇叭类似的口径场分布和远场辐射特性。但是和波纹喇叭相比，其分析和设计简单，加工容易，重量轻和成本低，在毫米波以及以上的频段应用中优势将更为明显。其缺点是功率容量小，因此需要研制新型的低损耗、耐高温的材料。

27. 6.4 旋转抛物面天线 旋转抛物面天线是在通信、 雷达和射电天文等系统中广泛使用的一种天线, 它是由两部分组成的, 其一是抛物线绕其焦轴旋转而成的抛物反射面, 反射面一般采用导电性能良好的金属或在其它材料上敷以金属层制成的导体表面或导线栅格网构成; 其二是置于抛物面焦点处的具有弱方向性的馈源（也称照射器）,它可以是单个振子或振子阵，单喇叭或多喇叭，开槽天线等。利用抛物面的几何特性，抛物面天线可以把方向性较弱的初级辐射器的辐射反射为方向性较强的辐射(手电筒)。馈源把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面, 而抛物反射面将馈源投射过来的球面波沿抛物面的轴向反射出去, 从而获得很强的方向性。

28. 6－4旋转抛物面天线 （1）旋转抛物面天线结构 （2）口径场分布 （3）远区场 由6-2-20 and6-2-21 积分得到E面和H面的辐射场 （4）口径天线电参数

30. 柱形抛物面天线 旋转抛物天线 切割抛物天线

31. 6.4.1 几何特性与工作原理 r 抛物线（POM）：焦点F，准线M’’P’’，二者相距2f（焦距），抛物线上任意动点到准线和焦点的距离相等。坐标原点取在F点到准线距离的中点。ψ为抛物线上任一点M到焦点的连线与焦轴(Oz)之间的夹角；ρ为点M与焦点F之间的距离。 性质1：如用FM代表F到抛物线上任意一点M的连线，MM’代表通过M点的一条平行于z轴的直线，则FM和MM’与抛物线的法线MN之间的夹角相等。性质2：FM＋MM’和FP＋PP’分别代表由焦点F经抛物面任意两点反射后到达口径面M’P’的距离（口径面是垂直与z轴的平面）。FM＋MM’＝M”M’= P”P’= FP＋PP’＝常数

32. 一条抛物线绕其焦轴(Oz)旋转所得的曲面就是旋转抛物面。旋转抛物面所满足的直角坐标方程为一条抛物线绕其焦轴(Oz)旋转所得的曲面就是旋转抛物面。旋转抛物面所满足的直角坐标方程为

33. 焦距口径比f/D是一个重要的参数。从增益出发确定口径D以后，如再选定f/D，则抛物面的形状就可以确定了。根据式（6―4―8），再求出馈源需要照射的角度2Ψ0，也就给定了设计馈源的基本出发点。焦距口径比f/D是一个重要的参数。从增益出发确定口径D以后，如再选定f/D，则抛物面的形状就可以确定了。根据式（6―4―8），再求出馈源需要照射的角度2Ψ0，也就给定了设计馈源的基本出发点。 焦距口径比

34. 6.4.1 几何特性与工作原理 r F 性质1：如用FM代表F到抛物线上任意一点M的连线，MM’代表通过M点的一条平行于z轴的直线，则FM和MM’与抛物线的法线MN之间的夹角相等。性质2：FM＋MM’和FP＋PP’分别代表由焦点F经抛物面任意两点反射后到达口径面M’P’的距离。 FM＋MM’＝M”M’= P”P’= FP＋PP’＝常数 旋转抛物面天线具有以下两个重要性质： （1）点F发出的光线经抛物面反射后，所有的反射线都与抛物面轴线平行，即 （2）由F点发出的球面波经抛物面反射后成为平面波。等相面是垂直OF的任一平面。即

35. 以上两个光学性质是抛物面天线工作的基础。如果馈源是理想的点源，抛物面尺寸无限大，则馈源辐射的球面波经抛物面反射后，将成为理想的平面波。考虑到一些实际情况，如反射面尺寸有限，口径边缘的绕射和相位畸变，尽管馈源的辐射经抛物面反射以后不是理想的平面波，但是反射以后的方向性也会大大加强。以上两个光学性质是抛物面天线工作的基础。如果馈源是理想的点源，抛物面尺寸无限大，则馈源辐射的球面波经抛物面反射后，将成为理想的平面波。考虑到一些实际情况，如反射面尺寸有限，口径边缘的绕射和相位畸变，尽管馈源的辐射经抛物面反射以后不是理想的平面波，但是反射以后的方向性也会大大加强。

36. 根据抛物面张角的大小，抛物面的形状分为如图6―4―3所示的三种。一般而言，长焦距抛物面天线电特性较好，但天线的纵向尺寸太长，使机械机构复杂。根据抛物面张角的大小，抛物面的形状分为如图6―4―3所示的三种。一般而言，长焦距抛物面天线电特性较好，但天线的纵向尺寸太长，使机械机构复杂。

37. 6.4.2抛物面天线的口径场分布 初级辐射源 口径场法原理图 分析方法 通常采用两种方法: ① 口径场法——根据上节提及的惠更斯原理, 抛物面天线的辐射场可以用包围源的任意封闭曲面（S′+S）上各次级波源产生的辐射场的叠加。对于具体的抛物面天线, S′为抛物面的外表面, S为抛物面的开口径。 这样, 在S′上的场为零, 在口径S上各点场的相位相同。所以只要求出口径面上的场分布, 就可以利用上节的圆口径同相场的辐射公式来计算天线的辐射场。  ② 面电流法——先求出馈源所辐射的电磁场在反射面上激励的面电流密度分布, 然后由面电流密度分布再求抛物面天线的辐射场。 

38. 6.4.2抛物面天线的口径场分布 抛物面天线的分析设计有一套成熟的方法,基本上采用几何光学和物理光学导出口径面上的场分布，然后依据口径场分布，求出辐射场。由于抛物面天线是电大尺寸,用这种方法计算是合理的。计算口径场分布时, 要依据两个基本定律——几何光学反射定律和能量守恒定律,而且必须满足如下假定:  ① 馈源辐射理想的球面波, 即它有一个确定的相位中心并与抛物面的焦点重合;  ② 馈源的后向辐射为零;  ③抛物面的焦距远大于一个波长，因此反射面处于馈源远区，且对馈源的影响忽略； ④服从几何光学的反射定律（f>>λ时满足）。 

40. 根据抛物面的几何特性，口径场是一同相口径面。设馈源的总辐射功率为Pr，方向系数为Df(ψ,ξ）则抛物面上M点的场强为:根据抛物面的几何特性，口径场是一同相口径面。设馈源的总辐射功率为Pr，方向系数为Df(ψ,ξ）则抛物面上M点的场强为: 电磁波照射到理想导体表面发生全反射,反射波振幅与入射波振幅相等，并且由M点反射后的电磁波是平面波，平面波不扩散（平面波在无耗介质中传播时,振幅不发生衰减，电磁波的振幅不随传播距离的变化而变化），因而至口径上M′场强的模值为 带入抛物面方程 8.4.11式为抛物面天线口径场振幅分布的表示式，可以看出：口径场的振幅分布是Ψ的函数。

41. 五个坐标系

42. 因而由M点反射至口径上M’的场强为 ((1)电磁波照射到理想导体表面发生全反射,反射波振幅与入射波振幅相等 (2)平面波在无耗介质中传播时,振幅不发生衰减

43. 6.4.11式为抛物面天线口径场振幅分布的表示式，可以看出：口径场的振幅分布是Ψ的函数。 F(Ψ,ξ)一般随Ψ增大而下降 ， 值小于1，因此口径场在中心处为最大值，且口径场随着R的增加而减小（衰减）。

44. 6.4.11式为抛物面天线口径场振幅分布的表示式，可以看出：口径场的振幅分布是Ψ的函数。 F(Ψ,ξ)一般随Ψ增大而下降 ， 值小于1，因此口径场在中心处为最大值，且口径场随着R的增加而减小（衰减）。口经常衰减由两个方面原因： (第一项)由于馈源方向图一般随ψ增大而下降，是由于馈源天线的方向性引起的衰减. (第二项)空间衰减因子是由于入射到抛物面的边缘的射线长于入射到中心的射线，导致边缘场扩散，使得边缘场较中心场强下降。 因此抛物面口径场沿径向的减弱程度超过馈源方向图的衰减程度，即下降得更快。这种情况，在短焦距抛物面天线中更为突出。

45. 理想点源天线在不同方向上单位立体角在抛物面上的面积不同，从而引起口径场由中心向边缘的衰减。电场强度与传播距离成反比理想点源天线在不同方向上单位立体角在抛物面上的面积不同，从而引起口径场由中心向边缘的衰减。电场强度与传播距离成反比

46. 理想点源天线在不同方向上单位立体角在抛物面上的面积不同，从而引起口径场由中心向边缘的衰减理想点源天线在不同方向上单位立体角在抛物面上的面积不同，从而引起口径场由中心向边缘的衰减

47. 口径场的极化情况决定于馈源类型与抛物面的形状、尺寸。一般口径场有两个垂直极化分量。如图所示,如果馈源的极化为y方向极化，则口径场的极化可为x和y两个极化方向。通常在长焦距情况下，口径场Ey分量远大Ex分量， Ey为主极化分量，而Ex为交叉极化分量。 长焦距场的极化 如果是短焦距抛物面天线，口径上还会出现反向场区域，它们将在最大辐射方向起抵消主场的作用，这些区域称为有害区，因此一般不宜采用短焦距抛物面。若因某种特殊原因必须采用短焦距抛物面天线，则最好切去有害区(切割抛物面天线)。如果馈源方向图具有理想的轴对称，则口径场无交叉极化分量。 短焦距场的极化 由于对称的关系，交叉极化分量Ex，在两个主平面内的贡献为零，而在其它平面内，交义极化的影响必须考虑，

48. 6.4.3 抛物面天线的辐射场 求出了抛物面天线的口径场分布以后，就可以利用圆形同相口径辐射场积分表达式来计算抛物面天线E、H面的辐射场和方向图。 口径上的坐标关系为：

49. 将6.4.14入式（6.2.20）和（6.2.21）得E面、H面的辐射场为将6.4.14入式（6.2.20）和（6.2.21）得E面、H面的辐射场为

50. 故E面、H面的方向函数为 如果馈源为沿y轴放置的带圆盘反射器的偶极子，图6.4.7计算了这种馈源的旋转抛 物面天线在不同 条件下两主平面方向图。从图中可以看出，由于馈源在E面 方向性较强，对抛物面E面的照射不如H面均匀，故抛物面天线的H面方向性反而强于E面方向性。口径越大，则方向性越强。P163 特性3当口径电尺寸一定时，口径场分布越均匀，其面积利用系数越大，方向系数越大，但是副瓣电平越高 圆盘反射器 偶极子 图6―4―7 馈源为带圆盘反射器的偶极子的抛物面天线方向图 (a)H面 (b)E面