天线工程设计基础 第3章

通信系统示意图
而接收系统是有选择地接收所需的信号，并放大到足够的量值，再恢复成声音或图像。传输系统可以是有线的， 也可通过地球周界的空间传递，前者叫有线通信，后者称为无线通信。
信号经发射机调制成高频电流能量，经馈线送至发射天线．发射天线将该能量转换为向空间传播的电磁波并 按指定方向经过一定方式的传播之后，在接收端用接收天线再将信号接收下来。
H
Il
4 r2
sin
Er
j
Il
4 r3
2
0
cos
(1―1―3)
E
j
Il
4 r3
2 sin 0
E H r H 0
Hr 0
H 0
H Er E
Il
P
P
天线作为无线电系统中不可缺少且非常重要的部件， 其本身的质量直接影响着无线电系统的整体性能。
新的研究方向:无线通信的技术及业务的迅速发展既对天线提出许多新的研究方向，同时也促使了许多新型天 线的诞生。例如多频多极化的微带天线，由于其体积小，剖面低，适应了微型和集成电路的进展；电扫 描 和 多波束天线能同时跟踪多目标，适应了 现 代化军事 技 术 的 发展；在通信环境日益复杂的情况下，具有抗干 扰能力的自适应天线能大大地提高接收信号的信噪比；尤其是实现第三代移动通信的关键技术――智能天线， 更是一改传统天线作为能量转换器的主要功能，能够智能化地进行来波到达角度（DOA）估计以及具有预定 空域特征的数字波束形成（DBF）目前智能天线技术已成为移动通信领域的研究热点
VSWR Max. 1.5 旁瓣电平（dB）-18 极化方式: V，H，LR，R
DH8910宽带全向天线
频率范围：100MHz~1300MHz。
增 益： 2dB（典型值〕

综观无线电频谱，频率从极低一直到非常高，波长从超长波一直到亚毫米波段再到光波、紫外，不同频段的无线电波其特性也截然不同。我们必须了解这一点，并学会用不同的概念、技术和方法来处理问题。在移动通信所工作的射频和微波频段，如果只沿用低频的概念和技术来研究和处理问题，必然是行不通。
众所周知，室内分布系统大多采用同轴电缆来传输移动通信信号或能量。那么，人们为什么不继续采用工频50Hz的双绞电源线或以前VHF频段电视机常用的扁平双线馈线？同轴电缆又具有那些优点？
1.1.2射频
当射频传输线终端短路时信号为全反射。
，
无耗短路线的驻波特性
1.1.3射频
当射频传输线终端开路时，信号为全反射。
，
无耗开路线的驻波特性
1.1.4
当射频传输线终端阻抗ZL完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号无反射，电压反射系数 =0，
1.1.5射频传输线终端不完全匹配
当射频传输线阻抗ZL不完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号有局部反射，电压反射系数0< <1。
网络优化中天线33231网络优化中天线的作用33232天线分集技术34233遥控电调电下倾天线第三章电波传播31陆地移动通信中无线电波传播的主要特点32快衰落遵循什么分布规律基本特征和克服方法33慢衰落遵循什么分布规律基本特征及对工程设计参数的影响34什么是自由空间的传播模式352g系统的宏小区传播模式363g系统的宏小区传播模式37微小区传播模式38室内传播模式39接收灵敏度最低功率电平和无线覆盖区位置百分比的关系10310全链路平衡和最大允许路径损耗11第四章电磁干扰1241电磁兼容emc与电磁干扰emi
11
极高频（EHF）
30~300吉赫（GHz）
毫米波
10~1毫米(mm)

天线基础知识（RFID⼯程师必会）天线基础知识1 天线1.1 天线的作⽤与地位⽆线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。

电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很⼩很⼩⼀部分功率），并通过馈线送到⽆线电接收机。

可见，天线是发射和接收电磁波的⼀个重要的⽆线电设备，没有天线也就没有⽆线电通信。

天线品种繁多，以供不同频率、不同⽤途、不同场合、不同要求等不同情况下使⽤。

对于众多品种的天线，进⾏适当的分类是必要的：按⽤途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按⼯作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按⽅向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、⾯状天线等；等等分类。

*电磁波的辐射导线上有交变电流流动时，就可以发⽣电磁波的辐射，辐射的能⼒与导线的长度和形状有关。

如图1.1 a 所⽰，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因⽽辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所⽰，电场就散播在周围空间，因⽽辐射增强。

必须指出，当导线的长度L 远⼩于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增⼤到可与波长相⽐拟时，导线上的电流将⼤⼤增加，因⽽就能形成较强的辐射。

1.2 对称振⼦对称振⼦是⼀种经典的、迄今为⽌使⽤最⼴泛的天线，单个半波对称振⼦可简单地单独⽴地使⽤或⽤作为抛物⾯天线的馈源，也可采⽤多个半波对称振⼦组成天线阵。

两臂长度相等的振⼦叫做对称振⼦。

每臂长度为四分之⼀波长、全长为⼆分之⼀波长的振⼦，称半波对称振⼦, 见图1.2 a 。

另外，还有⼀种异型半波对称振⼦，可看成是将全波对称振⼦折合成⼀个窄长的矩形框，并把全波对称振⼦的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振⼦，注意，折合振⼦的长度也是为⼆分之⼀波长，故称为半波折合振⼦, 见图1.2 b。

1.3 天线⽅向性的讨论1.3.1 天线⽅向性发射天线的基本功能之⼀是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之⼆是把⼤部分能量朝所需的⽅向辐射。

测试点，让系统忽略对此处的ERC测试，不再
印
产生错误报告。
3.5原理图图纸设置
12
原理图设计是电路设计的第一步，是PCB和仿 真的基础，在原理图的绘制过程中，可以根据所要 设计的电路图的复杂程度，先对图纸进行设置。在 进入电路图的编辑环境时，Altium Designer 16系 统会自动给出相关图纸的默认参数，但是在大多数 情况下，这些默认的参数不一定适合用户需求，我 们要根据高级设计设计对象的复杂程度来对图纸的 尺寸及全体相关参数进行设置。通过菜单命令【设 计】
③
放置元件
Place键
点击库标签 ①
浏览库里元件
②
元 元件库选 件择
图3-20点击库标签弹出的元件选择对话框
28
方式三：搜索元件 对不常用的元件和不知道在哪个元件库的元件，需要通过Altium Designer提 供的元件搜索功能，在众多的元件库中定位（查找）元件。 单击菜单命令【工具】→【发现器件】，或在原理图编辑器右边的标签中单击 “库”在库面板中单击“查找”按钮，出现
图3-17 常用变压器
23
还有电感、场效应管、继电器、电机、光电耦合器、 光电接收管、桥堆、扬声器、天线、数码管等元件和接 插件可以通过库浏览来查找。
3.8元件的放置和参数修改 原理图中有两个基本要素：元件符号和元件 管脚之间的连线。绘制原理图就是把元件符号放 置在原理图纸上，并用电气导线建立正确的连接。 元件的放置，需要知道元件的名称，并且要 加载元件所在的库。如果不知道这些信息，必须 借助Altium Designer元件搜索功能，在庞大的元 件库中进行定位。常用的元件可以在库面板浏览。
“电栅格”里有“使能”复选框：若勾选了该复选框， 则在绘制连线时，系统会以光标所在位置为中心，以 “栅格范围”文本框中的设置值为半径，向四周搜索电 气节点。若在搜索半径内有电气节点，则光标将自动移 到该节点上并在该节点上显示一个圆亮点，搜索半径的 数值可以自行设定。若不勾选该复选框，则取消系统自 动寻找电气节点的功能。

第1篇一、工程概况本项目为XX地区通信信号塔基础施工，工程地点位于XX市XX区，总建筑面积约XX平方米。

信号塔主要用于无线通信、电视广播、雷达监测等功能。

本工程基础施工包括塔基、塔身、天线等部分，其中塔基施工是整个工程的关键环节，关系到信号塔的稳定性和使用寿命。

二、施工方案概述为确保信号塔基础施工质量，保障工程顺利进行，特制定以下施工方案：1. 施工组织与管理（1）成立项目施工领导小组，负责工程整体施工组织与管理。

（2）明确各部门职责，确保施工过程中各部门协调配合。

（3）建立健全施工质量保证体系，确保施工质量。

2. 施工工艺（1）施工前，对施工现场进行勘察，了解地质条件，制定相应的施工方案。

（2）根据地质条件，选用合适的施工工艺，确保施工质量。

（3）施工过程中，严格控制施工工艺，确保施工质量。

3. 施工材料（1）选用优质材料，确保施工质量。

（2）材料进场前，进行质量检验，确保材料符合要求。

（3）材料堆放整齐，标识清晰，方便施工。

4. 施工进度安排（1）根据工程进度，合理安排施工计划，确保工程按期完成。

（2）加强施工进度监控，确保施工进度符合要求。

（3）根据施工进度，调整施工方案，确保施工顺利进行。

三、施工工艺1. 塔基施工（1）开挖：根据设计要求，开挖塔基，确保基础尺寸符合设计要求。

（2）基础处理：对基础进行夯实、平整，确保基础稳定性。

（3）钢筋绑扎：根据设计要求，绑扎钢筋，确保钢筋间距、保护层厚度符合规范。

（4）模板安装：根据设计要求，安装模板，确保模板稳固、垂直。

（5）混凝土浇筑：采用商品混凝土，确保混凝土质量。

（6）养护：混凝土浇筑完成后，进行养护，确保混凝土强度。

2. 塔身施工（1）组装：根据设计要求，组装塔身，确保塔身尺寸、垂直度符合要求。

（2）焊接：对塔身进行焊接，确保焊接质量。

（3）防腐处理：对塔身进行防腐处理，延长使用寿命。

3. 天线施工（1）安装天线：根据设计要求，安装天线，确保天线位置、角度符合要求。

3
Smith圆图概述
➢阻抗匹配的方法
计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计，不只是用于阻 抗匹配，所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的 格式输入众多数据。设计人员还需要从大量的输出结果中找 到有用数据。另外，一般价格不菲。
手工计算: 这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较长 （“几公里”）的计算公式、并且被处理的数据多为复数。
经验: 只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。
史密斯圆图: 使用方便，仍然是工程上应用的基本工具。目前 许多CAD软件及微波设计仪器的不可或缺的部分，也是探讨 传输线极为有用的工具。
4
Smith圆图概述
在微波工程中，最基本的运算是工作参数 ,之Z间, 的
关系，它们在已知特征参数 进行。
和传Z0输、线长度l 的基础上
lA 0.4 lB 0.65
ZL
B ? A 0.630 C ? z 0
0.108
C
l 0.1
0.208
第三步：求 C ，从 A 出
发沿等反射系数圆逆时针旋 0 转0.1的电长度，到C点的反 射系数对应位置，读出
C 0.6 102.2
0.458
0.127 0.586 j
102.2
这些zl 的共同点是:由它们引起的反射波 振幅值与入射波振幅值之比,即终端 反射系数的模相等,初相可能不同
电长度0点标在左端,0.25在右端
16
Smith圆图的基本构成——等反射系数圆
➢等反射系数圆应用举例
已知传输线上A点的反射系数，求B、C点的反射系数， 以及负载阻抗ZL。
B
A
C
lC 0.3
Z0 50
发沿等反射系数圆顺时针旋 转0.25的电长度，到B点的 0.458 反射系数对应位置，读出

天线专业面试基础知识前言天线是通信系统中不可或缺的重要组成部分，负责将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波。

天线专业面试涉及到的基础知识是天线工程师必备的技能。

本文将介绍天线专业面试的基础知识，希望对天线工程师的求职面试有所帮助。

一、基础概念1. 天线天线是一种用于收发无线电波的装置，一般由导体构成。

根据其结构形式和工作原理的不同，可以分为定向天线和非定向天线。

2. 增益增益是衡量天线辐射能力的指标，表示天线辐射功率与等效辐射源辐射功率之比。

增益越高，天线的辐射距离和接收灵敏度越大。

3. 方向性天线的方向性是指其辐射或接收无线电波的指向性能。

方向性天线能够在某个方向上有更高的辐射或接收能力。

4. 驻波比驻波比是指在馈电系统中，驻波电压与最小驻波电压之比。

驻波比越大，表示天线系统匹配越差。

5. 频率带宽频率带宽是指天线在频率上的工作范围。

频率带宽越大，表示天线在更广泛的频率范围内能够正常工作。

二、天线类型1. 定向天线定向天线是指具有明确辐射方向的天线。

常见的定向天线有：定向天线、馈源天线、角度扫描天线等。

2. 非定向天线非定向天线是指在水平方向上辐射均匀的天线。

常见的非定向天线有：全向天线、鞭状天线、片状天线等。

三、天线参数1. 增益已经在基础概念中介绍过，增益是衡量天线辐射能力的指标。

2. 阻抗天线的阻抗是指天线对电路的输入或输出端口所呈现的电阻特性。

阻抗匹配是天线系统设计中非常重要的一个方面。

3. 有效长度天线的有效长度是指天线导体上产生有效信号的部分长度。

4. 损耗天线的损耗是指天线在辐射和接收过程中的能量损失。

5. 驻波比已经在基础概念中介绍过，驻波比是指在馈电系统中驻波电压与最小驻波电压之比。

四、常见面试问题在天线专业的面试中，可能会遇到以下几个常见问题：1. 什么是天线的增益？如何计算天线的增益？答：已经在基础概念中介绍过，增益是衡量天线辐射能力的指标，可以通过理论计算或实际测量来获得。

电气工程基础知识指南第1章电路基础 (4)1.1 电路元件 (4)1.1.1 电阻 (4)1.1.2 电容 (4)1.1.3 电感 (4)1.1.4 电压源 (5)1.1.5 电流源 (5)1.2 基本电路定律 (5)1.2.1 欧姆定律 (5)1.2.2 基尔霍夫定律 (5)1.2.3 诺顿定律 (5)1.3 电路分析方法 (5)1.3.1 等效电路法 (5)1.3.2 节点电压法 (5)1.3.3 网孔电流法 (6)1.3.4 叠加原理 (6)1.3.5 等效电源法 (6)1.3.6 阻抗分析法 (6)第2章电磁学原理 (6)2.1 磁场与电磁感应 (6)2.1.1 磁场的基本概念 (6)2.1.2 电磁感应定律 (6)2.1.3 磁场与电场的相互作用 (6)2.2 交流电基础 (6)2.2.1 交流电的基本特征 (6)2.2.2 正弦交流电 (6)2.2.3 交流电的有效值与峰值 (7)2.3 电磁波 (7)2.3.1 电磁波的产生与传播 (7)2.3.2 电磁波的波动方程 (7)2.3.3 电磁波的传播介质 (7)2.3.4 电磁波的辐射 (7)第3章电子元器件 (7)3.1 分立电子元器件 (7)3.1.1 引言 (7)3.1.2 电阻器 (7)3.1.3 电容器 (7)3.1.4 电感器 (8)3.1.5 二极管 (8)3.1.6 晶体管 (8)3.2 集成电路 (8)3.2.2 数字集成电路 (8)3.2.3 模拟集成电路 (8)3.2.4 混合信号集成电路 (8)3.3 电子器件的应用与选型 (8)3.3.1 引言 (8)3.3.2 电阻器的选型 (8)3.3.3 电容器的选型 (8)3.3.4 电感器的选型 (9)3.3.5 二极管和晶体管的选型 (9)3.3.6 集成电路的选型 (9)3.3.7 电子器件的应用注意事项 (9)第4章数字电路与逻辑设计 (9)4.1 数字逻辑基础 (9)4.1.1 数字逻辑的概念与特点 (9)4.1.2 逻辑代数与逻辑函数 (9)4.1.3 逻辑门电路 (9)4.2 组合逻辑电路 (9)4.2.1 组合逻辑电路概述 (9)4.2.2 常用组合逻辑电路 (9)4.2.3 组合逻辑电路的设计方法 (10)4.3 时序逻辑电路 (10)4.3.1 时序逻辑电路概述 (10)4.3.2 基本时序逻辑电路 (10)4.3.3 同步时序逻辑电路的设计方法 (10)4.3.4 异步时序逻辑电路的设计方法 (10)第5章电机与变压器 (10)5.1 电机原理与分类 (10)5.1.1 电机工作原理 (10)5.1.2 电机分类 (10)5.2 电机特性与控制 (11)5.2.1 电机特性 (11)5.2.2 电机控制 (11)5.3 变压器 (11)5.3.1 变压器原理 (11)5.3.2 变压器分类 (11)第6章电力系统概述 (12)6.1 电力系统组成 (12)6.1.1 发电环节 (12)6.1.2 输电环节 (12)6.1.3 变电环节 (12)6.1.4 配电环节 (12)6.1.5 用电环节 (12)6.2 电力系统运行原理 (12)6.2.2 电压和频率控制 (12)6.2.3 系统保护 (12)6.2.4 经济调度 (13)6.3 电力系统稳定性分析 (13)6.3.1 静态稳定性分析 (13)6.3.2 动态稳定性分析 (13)6.3.3暂态稳定性分析 (13)6.3.4 小干扰稳定性分析 (13)6.3.5 电压稳定性分析 (13)6.3.6 频率稳定性分析 (13)第7章电力电子技术 (13)7.1 电力电子器件 (13)7.1.1 二极管 (14)7.1.2 晶体管 (14)7.1.3 晶闸管 (14)7.1.4 门极可关断晶闸管 (14)7.1.5 绝缘栅双极晶体管 (14)7.2 整流与逆变技术 (14)7.2.1 整流技术 (14)7.2.2 逆变技术 (14)7.3 电力电子装置及其应用 (14)7.3.1 电力电子装置的分类 (14)7.3.2 电力电子装置的应用 (15)第8章自动控制原理 (15)8.1 自动控制基础 (15)8.1.1 自动控制概述 (15)8.1.2 控制系统的基本组成 (15)8.1.3 控制系统的分类 (15)8.2 经典控制理论 (15)8.2.1 线性控制系统 (15)8.2.2 控制系统的数学模型 (16)8.2.3 控制系统的稳定性分析 (16)8.2.4 控制系统设计方法 (16)8.3 现代控制理论 (16)8.3.1 状态空间分析 (16)8.3.2 最优控制理论 (16)8.3.3 鲁棒控制 (16)8.3.4 智能控制 (16)8.3.5 网络控制系统 (16)第9章电力系统保护与自动化 (16)9.1 电力系统保护原理 (16)9.1.1 故障类型及保护方式 (17)9.1.2 保护装置的配置原则 (17)9.2.1 过电流保护装置 (17)9.2.2 差动保护装置 (17)9.2.3 距离保护装置 (17)9.3 电力系统自动化 (18)9.3.1 监控系统 (18)9.3.2 自动装置 (18)9.3.3 保护装置 (18)第10章电气工程应用实例 (18)10.1 工业自动化 (18)10.1.1 交流调速系统 (18)10.1.2 伺服控制系统 (18)10.1.3 工业现场总线与通信技术 (18)10.2 智能电网 (18)10.2.1 分布式发电与储能技术 (19)10.2.2 智能电网通信技术 (19)10.2.3 智能电网调度与控制技术 (19)10.3 电动汽车 (19)10.3.1 电动汽车驱动系统 (19)10.3.2 电动汽车充电技术 (19)10.3.3 电动汽车能量管理系统 (19)10.4 新能源发电技术与应用 (19)10.4.1 风力发电技术 (19)10.4.2 太阳能光伏发电技术 (20)10.4.3 水力发电技术 (20)第1章电路基础1.1 电路元件电路元件是电路系统的基本组成部分，主要包括电阻、电容、电感、电压源和电流源等。

天线的方向图是表征天线辐射特性（功率和场强）与空间 角度关系的图形。完整的方向图是一个三维的空间图形，它是 以天线相位中心为球心（坐标原点），在远场半径r足够大的 球面上，逐点测定其辐射特性绘制而成的。三维空间方向图的 测绘十分麻烦，实际工作中，一般只需测得水平面和垂直面 （即XY平面和XZ平面）的方向图。
第1章 无线电技术基础 图1.5 主瓣宽度
第1章 无线电技术基础 （2）旁瓣电平。旁瓣电平通常是指离主瓣最近且电平最
(3)前后比。前后比是指最大辐射方向（前向）电平与其 相反方向（后向）功率之比，记为F/B(见图1.6)，通常以分贝 为单位。F/B的计算方法如下：
其中，PF为前向功率密度，PB 前后比越大，天线的后向辐射越小。
第1章 无线电技术基础 图1.11 天线的单极化方向
第1章 无线电技术基础 把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者
把+45°极化和-45°极化两种极化的天线组合在一起，就构成 了一种新的天线——双极化天线，见图1.12。
图1.12 天线的双极化组合
第1章 无线电技术基础 接收天线的极化方向只有同被接收的电磁波的极化方向一
通常，天线在空间各个方向的辐射并不是均匀的，也就是 说天线具有方向性。图1.4分别为一个半波振子天线和多个半 波振子叠加组成天线的辐射方向示意图。
第1章 无线电技术基础 图1.4 一个半波振子及多个半波阵子叠加后的辐射方向图
第1章 无线电技术基础 1.2.3
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的大部分能量向 所需的方向辐射出去，天线的这种方向特性可以用天线方向图
致时，才能有效地接收到信号。当来波的极化方向与接收天线 的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是发生了 极化损失。例如，当用+45°极化天线接收垂直极化或水平极 化波时，或者当用垂直极化天线接收+45°极化或-45°极化波

-1-
波长，两臂各四分之一波长。（图 2）
图 2：线型半波振子示意图
而基站天线中使用的微带贴片，微带馈电方向的尺寸也相当于中心频率的约半个 波长，因此，这样一个微带振子的辐射效果相当于一个线型半波振子。（图 3）
图 3：微带贴片示意图
因此有必要记住半波振子的一些特性参数。 半波振子的两个重要特性参数：㈠半功率波瓣宽度 78°；㈡方向系数 1.64，不考 虑损耗时的增益为 10lg1.64=2.15 dBi。 对称振子用同轴线馈电时，会出现两臂电流不对称，因此要用到平衡馈电器。 反射板的主要功能是增强天线的方向性，调节水平面半功率波瓣宽度等。 馈电网络的主要功能是将来自发射机的高频电流传输给辐射振子，或将来自辐射 振子的高频电流传输给发射机。同时，馈电网络还可以控制辐射单元的幅度和相位，以 实现方向图的优化。 接头的功能是实现天线与外部馈线的连接。
基站天线基础知识一天线的作用和分类在无线电通信广播电视雷达以及航空航海的导航等工程系统中都需要利用无线电波来传递信息以完成整个系统的工作天线就是这些系统中用来发射或接收无线电波的基本器件相当于嘴巴和耳朵
移动通信基站天线基础知识
一、天线的作用和分类
在无线电通信、广播电视、雷达以及航空航海的导航等工程系统中，都需要利用 无线电波来传递信息以完成整个系统的工作，天线就是这些系统中用来发射或接收无 线电波的基本器件（相当于嘴巴和耳朵）。在无线电系统中，由发射机输出的射频信号 通过馈线（电缆）输送到天线，天线就把这些信号以电磁波的形式发射出去。发射出去 的电磁波也要由天线接收下来，再通过馈线输送到无线电接收机，这样就实现了无线电 波在空间的传播。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线 也就没有无线电通信。（图 1）

目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1研究背景及意义 (4)1.2国内外发展概况 (5)1.3本文的主要工作 (6)2 微带天线的基本理论和分析方法 (7)2.1 微带天线的辐射机理 (7)2.2微带天线的分析方法 (8)2.2.1传输线模型理论 (9)2.2.2 全波分析理论 (11)2.3微带天线的馈电方式 (12)2.3.1微带线馈电 (12)2.3.2同轴线馈电 (12)2.3.3口径（缝隙）耦合馈电 (13)2.4本章小结 (13)3宽带双频双极化微带天线单元的设计 (14)3.1天线单元的结构 (14)3.2天线单元的设计 (15)3.2.1介质基片的选择 (16)3.2.2天线单元各参数的确定 (16)3.3天线单元的仿真结果 (17)3.4本章小结 (18)4 结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (22)ku波段双频微带天线的设计摘要本文的主要工作是Ku波段宽带双频双极化微带天线研究。

在微带天线的基本理论和分析方法的基础上，对微带天线的技术进行了深入的研究，设计了3种不同结构的Ku波段宽带双频微带天线单元，并完成了实验验证。

依据传输线模型理论并结合软件仿真分析了3种不同结构的天线单元在天线的带宽、隔离度和增益等性能方面的差异，并作了比较，得出了性能最佳的一种天线单元结构形式。

最后，对全文的研究工作加以总结，并提出本文进一步的研究设想。

关键词：Ku波段；双频；传输线模型；微带天线AbstractIn this paper, broadband dual-frequency and dual-polarized microstrip antenna at Ku band is described. Three kind s o f wideband dual-frequency and dual-polarized microstrip antenna element are proposed and their experimental verifications are completed which based o n the classical theory and a deeper stud y on broadband, dual-frequency and dual-polarization technique of microstrip antenna. From the transmission-line mode theory and simulative results, he bandwidth, isolation and gain characteristics of a microstrip patch element with various structures are analyzed in detail and compared, and an antenna element with the best performance is adopted. Based on the element described, four-element linear array and planar array is designed which adopted anti-phase feeding and dislocation anti-phase feeding technique, respectively. In addition, the technique of anti-phase feeding which suppresscross-polarized is further studied by using the even/odd theoretical analysis. Finally, we summarize the research of the paper with an outlook for the further researches. Key words: Ku band; dual-frequency; dual-polarized; microstrip antenna1 绪论1.1研究背景及意义近年来，随着卫星通信技术的发展和卫星通信业务及卫星移动通信的迅猛增长，以往的微波较低频段(300MHz-10GHz)已经变得拥挤不堪，因此卫星通信中开始使用Ku波段甚至Ka波段的通信以满足大信息量的需求。

第四章 通信电子学
1 调幅调频调相
研究调制与解调技术，实现无线信号的传输与接收。
2 通信电路设计
学习通信电路的设计与调试，确保信息的可靠传输。
3 天线设计
了解不同类型的天线及其工作原理，优化天线性能。
第五章 电磁学
Hale Waihona Puke 1电场、磁场的基本概念和性质
探索电场和磁场的相互作用和相关性质。
电磁波的传播和传播特性
量子电子技术
了解利用量子效应进行信息处 理和通信的新兴电子技术。
信号处理器的种类和性能
了解不同类型的信号处理器和其 性能特点，选择适合的处理器。
信号编码与解码
掌握信号编码与解码的原理和应 用，如条形码和声纹识别。
第八章 电子技术新进展
纳米电子技术
研究利用纳米材料和纳米器件 进行电子技术创新和应用。
生物医学电子技术
探索电子技术在生物医学领域 中的应用，如医疗设备和生物 传感器。
从电子管到晶体管、集成电路、微处理器，电子技术经历了不断的突破与进化。
电子技术的应用领域
广泛应用于通信、计算机、医疗、军事等各个领域。
第二章 基础电子学
1
放大电路
2
了解放大电路的基本原理及常见的放大
器电路。
3
振荡电路
4
掌握振荡电路的工作原理和种类，如LC
振荡器和RC振荡器。
5
半导体材料与器件
学习半导体材料的特性以及常见的半导 体器件的原理和应用。
《电子技术总复习》PPT 课件
这个《电子技术总复习》PPT课件将带你全面复习电子技术的基本概念、基础 电子学、数字电子学、通信电子学、电磁学、光电子学、信号处理以及电子 技术的新进展。

(1) 小区形状 正多边形无空隙、无重叠小区覆盖的三 种形状。
三种形状小区比较

在服务区域一定的情况下，用正六边形小区所需的基站最少。 六边形最接近于全向的基站天线和自由空间的全向辐射模式。 在无线移动通信系统中广泛使用正六边形来研究系统覆盖和业务需求。
移动通信蜂窝网
中心激励与顶点激励

无三阶互调干扰的条件
可以利用频道序号的差值有无相同，判别一组频道 中是否存在三阶互调干扰。如果存在三阶互调干 扰，则 di,x=dk,j i,j,k,x：；频道序号； di,x ，dk,j：频道序号差值。 利用计算机搜索来得到无三阶互调干扰的相 容信道。例使用42信道并且只占用42信道的频段， 是最佳的分配方案。（在很多方案中占用信道数 大于需要信道数。）


话务量:表征信道的时间利用率，平均占用率。 定义为单位时间上的呼叫时长。 服务等级GOS:用来测量中继系统最忙时用户进 入的能力。通常定义为呼叫阻塞概率。
中继理论中的基本术语



建立时间 阻塞呼叫 平均保持时间H 话务量强度(单信道、多信道、用户、系 统)A 负载A 服务等级GOS 请求速率
第三章 蜂窝系统设计基础
华北电力大学电子系 赵建立 hdzjl2306@ 2011年
主要内容



概述 频率复用 信道分配策略 干扰与系统容量 中继与服务等级 提高蜂窝系统容量
3.1 概述

大区制的思想:高天线，大功率。 小区制的思想：目的提高频率的利用率。 蜂窝小区的概念：小区形状的选择。 小区覆盖形式：链状网与面状网。 基站的位置选择：中心激励、顶点激励。
3.3 信道分配策略
目标：增加用户容量，减小相互干扰。 策略：固定和动态。 固定：固定分配，固定使用。

班级：姓名：学号：指导教师：**成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系1微带天线简介微带天线的概念首先是有Deschaps 于1953年提出来的，经过20年左右的发展，Munson 和Howell 于20世纪70年代初期造出了实际的微带天线。

微带天线由于具有质量轻、体积小，易于制造等优点，现今已经广泛应用于个人无线通信中。

假设矩形贴片的有效长度设为L e ，则有L e =λg /2式中，λg 表示导波波长，有λg =λ0/ε式中，λ0表示自由空间波长；εe 表示有效介电常数，且εe =21)121(2121-+-++w h εε式中，εr 表示介质的相对介电常数；h 表示介质厚度；w 表示微带贴片的宽度。

因此，可计算出矩形贴片的实际长度L ，有L=L e -2ΔL=λ0/e ε-2ΔL=2102-ef c εΔL 式中，c 表示真空中的光速；f 0表示天线的工作频率；ΔL 表示等效的辐射缝隙的长度，且有ΔL=0.412h ()()()()8.0264.0258.03.0++-+h W h W εε 矩形贴片的宽度W 可以由下式计算，W=212102-⎪⎭⎫ ⎝⎛+εf c对于同轴线馈电的微带贴片天线，在确定了贴片长度L 和宽度W 之后，还需要确定同轴线馈点的位置，馈点的位置会影响天线的输入阻抗。

在微波应用中通常是使用50Ω的标准阻抗，因此需要确定馈点的位置使天线的输入阻抗等于50Ω.对于如图所示的同轴线馈电的微带贴片天线，坐标原点位于贴片的中心以（x f ，y f ）表示馈点的位置坐标。

对于TM 10模式，在W 方向上的电场强度不变，因此理论上的W 方向上的任一点都可以作为馈点，为了避免激发TM 1n 模式，在W 方向上的馈点的位置一般取在中心点，即 y f =0在L 方向上电场有λg /2的改变，因此在长度L 方向上，从中心点到两侧，阻抗逐渐变大；输入阻抗等于50Ω时的馈点可以由下式计算，x f =)(2L L ξ 式中， )121(212121)(l h L +--++=εεξ上述分析都是基于参考地平面是无限大的基础上的，然而实际设计中，参考地都是有限面积的，理论分析证明来了当参考地平面比微带贴片大出6h 的距离时，计算结果就可以达到足够的准确，因此设计中参考地的长度L GND 和宽度W GND 只需要满足以下条件即可， L GND ≥L+6hW GND ≥W+6h2设计指标和天线结构参数计算我这次设计的矩形微带天线工作于ISM 频段，其中心频率为 2.45GHz ；无线局域网（WLAN ）、蓝牙、ZigBee 的无线网络均可以工作在该频段上。

cst教程CST教程第一部分：电磁场模拟1. 引言2. 电磁场基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 建立导体和介质模型6. 设定求解器参数7. 模拟电磁场分布8. 解析和优化结果第二部分：天线设计1. 引言2. 天线基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 设计天线结构6. 优化天线性能7. 评估天线辐射特性8. 结果分析和调整第三部分：微波器件仿真1. 引言2. 微波器件基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 设计微波器件结构6. 优化器件性能7. 评估器件特性8. 结果分析和调整第四部分：电磁兼容性仿真1. 引言2. 电磁兼容性基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 建立电路模型6. 模拟电磁辐射和耦合7. 分析兼容性问题8. 解决和优化结果第五部分：电磁传感器仿真1. 引言2. 电磁传感器基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 建立传感器结构6. 优化传感器性能7. 评估传感器响应8. 结果分析和调整第六部分：电磁波传播仿真1. 引言2. 电磁波传播基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 设定传播环境参数6. 模拟电磁波传播7. 评估信号强度和传输损耗8. 结果分析和优化第七部分：电磁隐身仿真1. 引言2. 电磁隐身基础知识3. CST软件介绍4. 创建新项目5. 设计隐身结构6. 优化隐身性能7. 评估隐身特性8. 结果分析和调整请注意，上述内容仅为示例，具体的CST教程内容可能根据实际编写需求进行调整和修改。

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2.微带天线基础理论
微带天线优越性
微带天线是最常用最基本的天线形式。它是由带导体接地板的 介质基片上贴加导体薄膜形成。微带天线由于剖面薄、体积小、重 量轻、并且可与载体共形、易于有源电路和印刷器件集成等优点引 起了人们极大的关注，得到了广泛的研究和发展，在卫星通信、导 弹遥测、生物医疗以及其它民用和军用领域等到了广泛的应用
（4）最基本的微带天线结构形式
主要技术指标：
天线结构尺寸设计
3.柔性天线设计与仿真
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3.柔性天线曲率影响
柔性天线设计基础
杨韩 秀秀 凡哥 2014年10月10日
目录
1.柔性天线绪论
2.微带天线基础
3.天线制作工艺
4.柔性天线曲率分析
（1）共性天线应用于战斗机
（2）导电层为碳纳米管的柔性共形天线
（3）导电纤维缝纫形成的柔性天线
1.柔性天线绪论
共形天线优越性Biblioteka 如果用共形天线代替这些凸出飞机表面的天线，使天线 与机身共形，不仅可以减少空气气动阻力，增加飞机的操作 性能，因为减少了突出飞机表面的天线，还可以降低雷达散 射面积（RCS），实现飞机隐身。

基于cst的仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解CST软件的基本原理和使用方法，掌握仿真实验的基本流程。

2. 学生能够运用CST软件进行简单的电磁场仿真，并分析仿真结果。

3. 学生能够了解CST软件在工程实践中的应用，如天线设计、微波器件等领域。

技能目标：1. 学生能够独立操作CST软件，进行仿真实验的设置和运行。

2. 学生能够运用CST软件解决实际问题，如优化天线性能、分析微波器件特性等。

3. 学生能够通过CST仿真实验，提高实际动手能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到仿真技术在现代工程领域的重要性，增强学习兴趣。

2. 学生能够通过团队协作完成仿真实验，培养团队合作精神和沟通能力。

3. 学生能够遵循实验规范，养成良好的实验习惯，树立正确的科学态度。

课程性质：本课程为选修课，旨在提高学生对仿真技术的认识和实际操作能力。

学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的专业基础知识和动手能力。

教学要求：结合课本内容，注重实践操作，培养学生的实际应用能力和创新精神。

通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

教学设计和评估将围绕课程目标展开，确保学生能够达到预期学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. CST软件基础操作与原理：- 教材章节：第一章 软件概述与基本操作- 内容：CST软件简介、安装与启动、界面与工具栏、基本操作流程。

2. 电磁场仿真实验：- 教材章节：第二章 电磁场仿真原理与实验- 内容：电磁场理论基础、仿真实验设置、边界条件与激励源、网格划分、仿真结果分析。

3. CST软件在实际工程中的应用：- 教材章节：第三章 工程应用案例- 内容：天线设计、微波器件分析、电磁兼容性研究等实际应用案例解析。

教学大纲安排如下：第一周：CST软件概述与基本操作第二周：电磁场理论基础与仿真实验设置第三周：边界条件与激励源设置、网格划分第四周：仿真结果分析与应用案例学习第五周：综合实验与团队协作项目教学内容注重科学性和系统性，结合课本章节和实际应用，使学生能够掌握CST软件的操作和电磁场仿真实验，培养实际工程应用能力。