原创 【转】球坐标系知识

最近，很多人询问，天线的方向图是个什么东西，在仿真软件里面这样去看方向图。如2D的，3D的。E面的，H面的。如何选择HFSS中的角度。其实这个是根据球坐标来定义的。增益无非就是球坐标系中某个点的功率罢了。所以我们很有必要去看看这个球坐标系是什么东西，什么是thata角，什么是phi角。虽然这是个很基础的知识。但是我们往往忽略了。谨以这篇小小博文与大家共勉。共同夯实基础，追求进步。

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球坐标系

　　球坐标是一种三维坐标。

　　设P（x，y，z）为空间内一点，则点P也可用这样三个有次序的数r，φ，θ来确定，其中r为原点O与点P间的距离，θ为有向线段与z轴正向所夹的角，φ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到有向线段的角，这里M为点P在xOy面上的投影。这样的三个数r，φ，θ叫做点P的球面坐标，这里r，φ，θ的变化范围为

　　0 ≤ r < +∞,

　　0 ≤φ≤ 2π,

　　0 ≤θ≤ π.

　　r = 常数，即以原点为心的球面；

　　θ= 常数，即以原点为顶点、z轴为轴的圆锥面；

　　φ= 常数，即过z轴的半平面。

　　其中

　　x=rsinθcosφ

　　y=rsinθsinφ

　　z=rcosθ