天線為什么這么靈
目前在微波通信中常用的天線主要有兩種，即拋物面天線和卡塞格倫天線。它們具有天線方向性好、增益高、損耗低的特點(diǎn)。
拋物面天線由旋轉(zhuǎn)拋物面和輻射源（饋源）兩部分組成，其結(jié)構(gòu)類似于探照燈，它是利用放置在拋物面焦點(diǎn)處的輻射源發(fā)射出的球面波，經(jīng)拋物面反射形成定向的平面波束射向空間。圖（ａ）為拋物面天線的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)幾何學(xué)原理，其工作原理如下：
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拋物線天線的結(jié)構(gòu)圖 |
拋物面的方程可由下式表示
 （3-9）
式中 f ——焦距，即焦點(diǎn)F到拋物面頂點(diǎn)的距離。
由于旋轉(zhuǎn)拋物面具有對(duì)稱性，因此我們只需研究 平面內(nèi)的情況，此時(shí)式（3-9）可寫成拋物線方程
 （3-10）
它可用圖（b）表示。假設(shè)P為拋物線上的任意一點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)作平行ｚ軸的直線，過(guò)焦點(diǎn)F作平行于ｘ軸的直線，兩者交于M點(diǎn)。作P點(diǎn)處法線PS，則PS與PM的夾角為θ1，PF與OF的夾角為θ0。只要證明θ0=2θ1 ，即FP與PS之間的夾角也為θ1，就可以得出PM為FP的反射線。
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拋物線上P點(diǎn)處的斜率為 |
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即 |
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亦即 |
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根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有 |
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由圖中可知 |
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由此可以得出 
根據(jù)這一結(jié)果可以得出，PM即為FP的反射線。進(jìn)一步推算有
則
也就是說(shuō)， 長(zhǎng)與P點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)，這說(shuō)明MF平面是一個(gè)等相位面。因此拋物面天線發(fā)射出的電磁波在 方向是一個(gè)平面波。
通過(guò)以上分析可以得出，當(dāng)信號(hào)的輻射源位于拋物面天線的焦點(diǎn)上時(shí)，有輻射器發(fā)射的電磁波經(jīng)拋物面反射后產(chǎn)生一個(gè)高方向性的波束。
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