8月2日
- 线天线接受电磁波的原理
图中的点应该为H。
天线上产生电流我觉得可以从两个方面来理解：
- 从磁场的角度理解：根据Maxwell方程组的边界条件，理想导体有\(\overrightarrow J = \overrightarrow n \times \overrightarrow H\)，H与导体垂直的时候，会在导体内产生最大传导电流。
- 从电场的角度理解：电场与导体的方向相同时，导体内的电子会受到电场力的作用而做定向运动，从而产生传导电流。
- 波的绕射
绕射的概念和衍射差不多，由惠更斯原理可以进行分析。
- 喇叭天线
喇叭天线优点：带宽宽、结构简单。
对于矩形波导，E面就是和电场平行的面，也就是窄边对应的面，H面就是和磁场平行的面，也就是宽边对应的面。
E面扇形喇叭天线：在E面扩张一定角度，H面扇形喇叭天线：在H面扩张一定角度，角锥喇叭：两边都进行扩张。
加脊的喇叭：加脊起到阻抗匹配作用。
- 三角波的傅里叶变换
三角波可以看做成两个门函数相卷得到的，那么它的傅里叶变换就是两个sa函数相乘
8月3日
【dB】：计算方法：10*lg(P2/P1)，一般有加3（dB）乘2，减3除2
分贝不是指功率本身，而是指两个功率值的比值。如果需要表示一个固定的功率，则需要一个功率作为基准，然后以分贝表示绝对功率电平。最常用的功率基准是mW和W。
【dBm】：dBm表示相对于基准功率1毫瓦(mW)的功率分贝值，换算公式如下：
1W=1000mW=30dBmW=0dBW
【dBW】：dBm表示相对于基准功率1瓦(W)的功率分贝值，换算公式如下：
1W=1000mW=30dBmW=0dBW
【dBi】：天线增益通常是指产生最大增益方向上的增益，单位为dBi或者dBd。这二个单位的参考基准不同，前者是以全方向性天线为基准，后者是以偶极子天线为基准。
此外，dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗，还可以表示电压、电流、音频等，大家要具体场景具体应用。用于电流和电压时，为20倍。
- 电波传播损耗影响因素
提到电波传播损耗，必然要想起Friss传输公式，它是面向自由空间的电波传播公式，它不考虑大气的吸收和散射损耗。适用于收发天线在相互的远场区域。
模型图如下：
发射功率为：Pt 发射端天线增益为：Gt 接收端天线增益为：Gr 发射和接收端距离为：R 载波波长为：λ
接收端的功率密度：\({S_i} = \frac{P_t G_t}{4\pi {R^2}}\)
然后乘以天线接收孔径：\({A_r} = \frac{\lambda ^2G_r }{ 4\pi }\)
得出接收端的功率：\({P_r} = {S_i}{A_r} = \frac{P_tG_t}{4\pi R^2} \bullet \frac{\lambda ^2G_r}{4\pi } = \frac{P_tG_tG_r\lambda ^2}{\left( {4\pi R} \right)^2}\)
因此，我们可以看到传输损耗和频率、距离有关，频率越高，损耗越大；距离越远，损耗越大。这个弗里斯传输方程和雷达基本方程有点不一样，雷达基本方程中还有目标的散射截面积。注意，这里面的Pt是发射功率，不是辐射功率，馈电效率已经在G中考虑到了。当然，以上公式成立的条件是，收、发天线最大辐射方向对准，收、发天线极化匹配，收、发天线与传输线阻抗匹配。
- 当收发天线最大辐射方向没对准：
- 收、发天线极化未匹配：需乘以极化匹配因子，\({e_p} = {\left \vert {\overrightarrow {e_t} \bullet \overrightarrow {e_r^ * } } \right\vert^2}\)
- 收、发天线与传输线阻抗未匹配：需乘以阻抗失配因子，\({e_z} = 1 - {\left\vert \Gamma \right\vert^2}\)
- 多径效应
多径效应指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播。每个路径的电磁波到达接收端时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰。
- 回波损耗，插入损耗
1. 回波损耗：return loss，又称为反射损耗。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。定义为入射波的功率比反射波的功率，然后取dB值，所以回波损耗越大越好，代表几乎没有反射波。从字面上我们也可以理解，回波损耗就是反射回来的电磁波本身的损耗，因此，我们希望回波损耗很大，几乎没有反射波，反射系数约等于0。
\[RL = - 10\lg \frac{P_r}{P_i}\]我们知道反射波的功率等于入射波的功率乘以反射系数的平方，即\({P_r} = {\left\vert \Gamma \right\vert^2}{P_i}\)，因此我们有：
\[RL = - 20\lg \left\vert \Gamma \right\vert = - 20\lg \left\vert {S_{11}} \right\vert\]我们知道S11就是1端口的反射系数，定义为反射波的功率比入射波的功率，我们发现，S11的定义与回波损耗的定义是相反的，即S11是回波损耗的倒数，化成dB值那就是相反数。因此我们希望S11越小越好。
2.插入损耗，insertion loss。（越小越好），通俗来讲就是由于器件的插入而导致的损耗。定义为输入功率比输出功率。
\[IL = 10\lg \frac{P_i}{P_o}\]对应于网络的s参数：
\[IL = - 20\lg \left\vert {S_{21}} \right\vert\]- 静电平衡
静电平衡是指导体中的电荷处于稳定状态。均匀导体达到静电平衡的条件是导体内部的合场强处处为零。导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。
特点：1、处于静电平衡状态的导体其内部场强为零。
2、处于静电平衡的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
3、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。
4、处于静电平衡的导体内部电荷密度处处为零（可由高斯定理证明）。
5、处于静电平衡的导体上电荷只能存在于导体表面。
- 相控阵扫描原理
简要原理：利用辐射单元的电流步进相位变化实现相控阵最大辐射方向的变化，从而实现在一定范围内扫描。每个辐射单元后接一移相器，改变各辐射单元相对相位。
我们假设单元间距：d，电流幅度相同：A0，相邻单元的相位差：Δφ
然后我们求出阵因子通用方向图函数：\(\bf f(\theta ) = {A_0}\frac{\sin \frac{N\Psi }{2}}{\sin \frac{\Psi }{2}}\)，其中\(\bf \Psi = kd\cos \theta + \Delta \varphi\)，theta角是场点方向与阵列轴向夹角，Ψ=0时视为主瓣，其对应的辐射角为最大方向辐射角。Ψ=2nπ（不等于0）时为栅瓣
这个函数以2π为周期，以π对称，在一个周期内有N-1个波瓣，其中1个主瓣，宽度为4π/N，N-2个副瓣，宽度为2π/N。
消除栅瓣的最大值：
\[\left\{ \begin{array}{l}kd{\rm{ + }}\Delta \varphi > - 2\pi \\ kd{\rm{ + }}\Delta \varphi < 2\pi \end{array} \right.\]消除整个栅瓣：
\[\left\{ \begin{array}{l}kd{\rm{ + }}\Delta \varphi > - 2\pi + \frac{2\pi }{N}\\ kd{\rm{ + }}\Delta \varphi < 2\pi - \frac{2\pi }{N} \end{array} \right.\]对于均匀直线阵，我们有以下常见的。边射阵：最大辐射方向垂直于阵列轴线的直线阵，要求各单元激励电流的相位相同；端射阵：最大辐射方向沿着阵列轴向。
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天线测量远场、近场
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串联RLC、并联RLC、品质因数Q
首先谐振就是电磁平衡，电储能等于磁储能。
1.串联谐振：
谐振特点：
● 总阻抗值最小
● 电源电压一定时，电流最大
● 电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电源电压
常利用串联谐振电路来选择电台信号，这个过程叫做调谐，下图即为其典型电路。
当各种不同频率信号的电波在天线上产生不同频率的电信号，经过线圈1L感应到线圈2L。如果振荡电路对某一信号频率发生谐振时，回路中该信号的电流最大，则在电容器两端产生一高于此信号电压Q倍的电压CU。
而对于其它各种频率的信号，因为没有发生谐振，在回路中电流很小，从而被电路抑制掉。所以，可以改变电容C，以改变回路的谐振频率来选择所需耍的电台信号。
2.并联谐振：
LC并联谐振回路在通信电子电路中的应用由它的特点决定。主要包括三大类，
● 其一是工作于谐振状态，作为选频网络应用，此时呈现为大的电阻，在电流的激励下输出较大的电压；
● 其二是工作于失谐状态，此时呈现为感性或容性，与电路中其他电感和电容一起，满足三点式振荡电路的振荡条件，形成正弦波振荡器；
● 其三是工作于失谐状态，即工作于幅频特性曲线或相频特性曲线的一侧，实现幅频变换、频幅变换以及频相变换、相频变换，构成角度调制与解调电路。
3.区别：
串联LC与并联LC的区别主要有以下几点：
1.二者达到谐振的频率是相同的，都是\(\frac{1}{\sqrt {LC} }\)
2.二者的电抗曲线不同，对于串联，当频率小于谐振频率是呈容性，当频率大于谐振频率是呈感性；对于并联，当频率小于谐振频率是呈感性，当频率大于谐振频率是呈容性；
3.二者的阻抗曲线不同，对于串联，当达到谐振频率时阻抗最小；对于并联，当达到谐振频率时阻抗最大。
4.使用范围不一样，串联谐振用在超外差式收音机中的选台。而并联谐振在谐振状态时，可以用于选频电路，在电流的激励下输出较大的电压。在失谐状态时，可以构成三端式正弦波振荡器。
品质因数Q是谐振电路损耗的测度—较低的损耗意味着较高的Q，对于谐振器的损耗一般包括导体损耗、介质损耗、辐射损耗等
- 冲击函数的应用意义
1.我们知道傅里叶变换的条件就是信号在无限区间内是可积的，但是我们引入了冲激函数以后，我们可以用冲激函数表示那些信号不可积的傅里叶变换，比如余弦函数，它在无限区间内是不可积分的，但它们的傅里叶变换可以表示为在正负ω都有一个脉冲。
2.采样函数，即梳状函数。
3.用于卷积，任何函数和冲激函数的卷积等于本身。
- 色散、相速和群速
相速就是等相位面移动的速度，群速就是波包的速度。
对于矩形波导，相速大于光速大于群速。
如果信号在介质中传播的相速和衰减和频率有关，那么不同的频率分量的信号经过传输后，它们之间的相位关系发生变化，就会导致信号畸变，这种效应就是色散。对于导体，一般频率越大，相速越大。
- 威尔金森功分器
解决无耗互易T型功分器不能同时同时匹配，且在输出端口没有隔离的情况。
使用奇偶模分析，奇模是输入电压相反，偶模是输入电压相同。其他情况可以看作这两种情况的叠加。
输出匹配时，没有功率消耗在电阻上，输出端口是相互隔离的
以下是3dB功分器
- 波导简并
- 天线基本参数
- 天线增益定义，和方向系数区别
- 耦合微带线奇模偶模阻抗定义
- 没有截至频率的波导系统有哪些
- 麦克斯韦方程组解释
- 麦克斯韦最大贡献是什么
- 本构关系
- 理想电导体有什么特点
- 天线基本参数有哪些
- 方向图乘积原理
- 极化分类有哪些
- 矩形波导工作模式
- 电流元E、H方向图描述
- 线性时不变系统特点
- 线性的本质
- 傅里叶变换条件
