§2.3接收天線特性參量接收天線的作用是把到達接收點處的電磁波能量轉換為導行電磁波或高頻電流，并由饋線（傳輸線）傳送給接收機。因此接收天線是接收機的信源。接收天線完成的物理過程與發射天線剛好相反，或者說是完成發射天線的逆過程。

本節主要內容1、接收天線接收電磁波的物理過程2、天線的互易定理3、天線的有效接收面積4、天線的等效噪聲溫度5、付里斯（Friis）傳輸公式6、雷達和雷達截面1、接收天線接收電磁波的物理過程接收天線和發射天線一般都相距遙遠（距離大于天線的工作波長，中心頻率對應的波長），基于此，理論分析上認為發射天線發射TEM球面波，而接收天線接收的來波是TEM平面波。這種理論分析的假定應該是足夠精確的，并有重要的意義。接收電磁波的物理過程置于電磁場中的導體天線，與導體表面相切的電場分量會在導體上產生感應電動勢，當天線與接收機構成回路時會產生感生電流，這就是接收天線接收電磁波的基本物理過程，其本質上就是電磁感應的過程，是由輻射電磁波轉化為導行電磁波的物理過程。線狀天線接收電磁波的方向性2、天線的互易定理天線互易定理的表述天線互易定理證明天線互易定理的推論2.1天線互易定理的表述若在天線A的饋端上施加電動勢，在天線B的饋端處測得感應電流，則對應于在天線B的饋端施加相同電動勢的情況，在天線A的饋端處也得到相等（幅度和相位均相同）的電流。這里假設兩種情況的電動勢具有同樣的頻率，并且媒質是線性、無源和各向同性的。2.2天線互易定理證明2.3天線互易定理的推論對于接收天線來說是一個非常重要的結論，就是說同一天線用于發射和接收狀態時，方向函數、阻抗、有效長度并推廣到方向系數（增益）都是相同的。這被稱為互易性，也就是天線的互易定理。但值得注意的是這種相同是數值上的相同，其意義完全不同的。

No.1發射No.2接收的過程和結果

No.1饋源電勢和內阻No.1輸入阻抗、有效長度和方向函數輻射電流No.2位置處No.1天線的輻射場No.2的感生電流

No.2發射No.1接收的過程和結果

No.2饋源電勢和內阻No.2輸入阻抗、有效長度和方向函數輻射電流No.1位置處No.2天線的輻射場No.1的感生電流

3天線的有效接收面積

意義：從能量的角度定義天線的有效接收面積，用以表示接收天線吸收到來電磁波的能力。

定義：把接收天線與某方向的來波極化一致時，天線的匹配接收功率與來波能流密度之比，定義為該接收天線在這個方向上的有效接收面積。天線的匹配接收功率

天線極化與來波極化的匹配。饋源與傳輸線之間的匹配，天線與饋線之間的匹配。接收天線的阻抗與接收機輸入阻抗共軛匹配。4天線的等效噪聲溫度

意義：當接收天線距離發射天線非常遠時，接收信號電平很低，僅僅用天線方向性系數或增益已不能判斷天線性能的優劣．而應該用接收機的信號功率和噪聲功率的比值來表征天線的接收質量。描述天線向接收機輸送噪聲功率的參數就是天線的等效噪聲溫度。

定義：接收天線向負載傳輸的匹配噪聲功率對應溫度等效噪聲溫度，由下式定義。K是玻爾茲曼常數電阻的噪聲溫度根據電路中學習過的噪聲知識，電子熱運動將在電阻兩端產生隨機的噪聲電壓。它輸送給匹配電阻的最大噪聲功率〔稱額定噪聲功率)為T就是環境的溫度，Δf噪聲的頻率范圍。消波室中天線的溫度設消波室中，一架無損耗輻射電阻為R的天線，則呈現在天線饋段天線噪聲功率可以等效為電阻R在相同環境溫度下的噪聲功率；天線的溫度就是消波室的環境溫度。一般情況下天線的溫度一般情況下天線的等效噪聲溫度不等于天線的物理溫度。天線的等效噪聲溫度既決定于外部噪聲源的空間分布情況，又決定于天線的方向性及其放置取向。當把接收天線方向圖零點對準強噪聲源時，等效噪聲溫度就低；當主波束(輻射)方向上存在強噪聲源時．等效噪聲溫度就高。射電望遠鏡射電望遠鏡就是用天線來探測遠處的射電源，就是通過天線的等效溫度實現這種測量的。測量凈空背景輻射溫度3K，源自宇宙初創殘余溫度。接收天線的信噪比接收天線的信噪比與增益成正比，與等效溫度成反比。5付里斯(Friis)傳輸公式天線的某方向有效接收面積可以用接收天線的增益表示。發射機接收機電波空間饋線饋線Friis傳輸公式主向對準，極化一致自由空間損耗：Friis傳輸公式的意義

它是進行無線電信系統總體設計的一個重要公式。當已確定一個無線電信系統發射機輸出功率，可根據信號波長，距離和所要求方向上的接收點的匹配接收功率，來分配發射和接收天線的增益指標。

6雷達和雷達截面雷達一詞英文“Radar”的音譯，“Radar”是“radiodirectionandrange”（無線電定向與測距）首字母的宿寫。雷達工作過程：發射脈沖電磁波，接收目標物的后向散射波，從而實現對目標物方向和距離的測定。雷達截面是描述散射體重要物理量。RSCradarcrosssection.示意圖散射截面TR后向散射波入射波漫散射波雷達雷達方程和雷達截面目標物截獲的功率考慮信號帶寬設散射體具有各向同性的散射特性，即它作為輻射電磁波天線方向系數為1，口徑或者等效面積為常數。雷達截面的測量雷達截面是描述散射體的物理量，和雷達本身也有一定的關系，比如頻率，相對方位等。一個半徑為a的理想導體球的雷達截面就等于其幾何截面，而非理想導體球雷達截面則要比幾何截面小，比如月球對米波雷達截面約等于其物理截面的0.1。雷達截面測量條件如下，L是物體的線度，對于高頻或大物體，需要采用一些特殊技術測定雷達截面。小結對于接收天線的研究，我們并未按照天線接收電磁波的物理過程的思路進行，而是通過互易原理建立起天線發射與接收狀態基本特性參量的互易性，得到關于接收天線的基本結論的。發射天線、接收天線和電波空間構成一個完整的無線通信鏈路，Friis傳輸公式是理想情況下的通信鏈路方程。第一節活塞式空壓機的工作原理第二節活塞式空壓機的結構和自動控制第三節活塞式空壓機的管理復習思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內所排送的相當第一級吸氣狀態的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結構分為兩大類：往復式與旋轉式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規定做例行保養的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過。滑(葉)片式空壓機可以365天連續運轉并保證60000小時以上安全運轉的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發并問世的高科技壓縮機，由于結構簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優于其它型式的壓縮機，已經得到壓縮機行業的關注和公認。被譽為“環保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設計，使其成為當今世界最節能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩、振動小、工作環境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機的外形第一節活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環（單級壓縮）工作循環：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環（單級壓縮）1.不存在假設條件2.與理論循環不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發生相撞。第一節活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數—相對容積C、容積系數λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預熱損失用溫度系數λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合。5）氣體流動慣性的影響當吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設計進氣管長度，不得隨意增減進氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理上述五條原因使實際與理論循環不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預熱的影響2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理3.排氣量和輸氣系數理論排氣量Vt----單位時間內活塞所掃過的氣缸容積。實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預熱的影響二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環計算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機械效率總效率（絕熱、等溫）二、實際工作循環（單級壓縮）