面天线的理论介绍
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地面波天线的调试方法地面波天线的调试方法是指通过测试和优化天线的性能,使其能够达到设计要求,并确保其在实际应用中能够正常工作。
下面将详细介绍地面波天线的调试方法。
1. 理论分析:首先,需要对地面波天线的设计原理进行理论分析。
这包括天线的结构、工作频率、增益、辐射方向图等参数的分析,通过计算和仿真,了解天线的理论性能。
2. 制作样机:根据设计原理,制作地面波天线的样机。
在制作过程中需要注意保证天线的结构和尺寸的准确性,以及材料的选择和加工工艺的合理性。
3. 测试天线参数:通过测量实际制作的天线,获取其各项参数如频率响应、辐射效率、增益、辐射方向图等。
可使用专业的天线测试仪器,如网络分析仪、天线分析仪等。
4. 优化天线参数:根据测试结果,分析天线存在的问题,并对其进行优化。
例如,如果天线的频率响应不满足需求,可以适当调整天线的结构或尺寸,或添加适当的补偿电路。
5. 优化天线结构:除了调整天线的尺寸和参数,还可以通过改变天线的结构来实现优化。
例如,可以尝试改变天线的馈电方式(如饵波馈电、共面馈电等),或尝试采用新的材料来改善天线的性能。
6. 考虑天线与系统的匹配:地面波天线通常用于特定的通信系统中,因此需要考虑天线与系统的匹配。
可以通过调整天线的参数,如阻抗匹配、天线位置调整等,来实现天线与系统的匹配。
7. 场地测试:在调试完成后,需要将地面波天线安装到实际的场地上进行测试。
可以通过测量信号的强度和质量等指标,来评估天线在实际场景下的性能表现。
8. 优化和调整:根据实际测试结果,进一步优化和调整天线的参数和结构。
这可能需要多次试验和调整,直到达到设计要求和实际需求。
总之,地面波天线的调试方法包括理论分析、制作样机、测试天线参数、优化天线参数、优化天线结构、考虑天线与系统的匹配、场地测试以及优化和调整等步骤。
通过这些方法,可以有效地测试和优化地面波天线的性能,确保其在实际应用中能够正常工作。
关于龙勃透镜天线,看这⼀篇就够了!龙勃透镜,也叫龙伯透镜或伦伯透镜,英⽂名Luneburg lens。
这种透镜的模型,最早是1944年由美国数学家鲁道夫·卡尔·卢纳伯格(Rudolf Karl Lüneburg)提出的。
龙勃,也就是卢纳伯格。
卢纳伯格1903年⽣于德国,在哥廷根(Gttingen)获得博⼠学位,1935年移居德国,擅长数学和光学。
他的著作《Mathematical Theory of Optics(光学的数学理论)》在学术界占有⼀席之地。
龙勃透镜是透镜的⼀种。
说到透镜,⼤家应该⽐较熟悉,例如凸透镜、凹透镜,可以对光线进⾏汇聚和发散。
龙勃透镜⽐较特殊,它是⼀个完整球形的透镜,如下图所⽰:龙勃透镜它可以将⼊射的特定波长的电磁波汇聚,汇聚到球⾯上的某⼀个点。
同样的,它也可以将电磁波沿着原⽅向反射回去。
⼊射与反射⼤家会发现,电磁波(光线)在球体中发⽣了“拐弯”的现象。
是的,如果球体是均匀的同类介质,⾥⾯的电磁波(光线)是不可能“拐弯”的。
龙勃透镜模型的⼀个重要前提,就是球体从外到内材料的介电常数是梯度变化的。
看不懂?别慌!简单理解,它就像⼀个洋葱结构,从外到内,是⼀层⼀层的。
每层材料的折射率不⼀样,从⽽导致了电磁波(光线)的拐弯。
洋葱结构(层数越多,效果越理想)在⾃然界中并不存在这样的天然材料。
在1944年,以当时的材料和⼯艺⽔平,也造不出完美的透镜实物。
但是,龙勃透镜很有⽤。
为什么有⽤?因为龙勃透镜可以让任何⽅向⼊射的电磁波,都会汇聚到球⾯上的某⼀个点上。
这适合什么⽤途?对,天线。
只要在球体表⾯放上馈源,就可以产⽣很好的增益效果。
让信号朝指定的⽅向辐射,也可以接收指定⽅向过来的信号。
龙勃透镜天线的辐射效果演⽰进⼊50年代之后,越来越多的学者参与到对龙勃透镜的研究之中。
1958年,G.Peeler等⼈搞出了⼏种龙勃透镜天线的分层⽅法,并设计出了⼀些⼆维和三维的龙勃透镜天线模型,算是⽐较突出的成果。
课程名称:微波技术与天线课程代码:02367理论第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点微波技术与天线是电子与信息工程专业、通信技术专业的一门专业基础课;该课程研究的基本内容是电磁场的基础理论、导行电磁波和导模概念、各个导行波场的求解方法、传输线的基本理论和计算方法、微波网络基础与器件、天线的基本概念、基本理论及天线的基本结构并且与现代通信紧密相关的新技术;二、课程目标与基本要求通过本课程的学习,可以使学生掌握微波与天线的基本概念、基本理论和基本分析方法;并在此基础上,学会利用所学知识去解决微波与天线领域的工程实际问题,为今后从事微波与天线研究和工程设计工作打下良好的基础;三、与本专业其他课程的关系本课程的前导课程是高等数学、电路分析基础、数学物理方法、电磁场理论;是无线通信技术的基础课程;第二部分考核内容与考核目标第一章场论与静态电磁场一、学习目地与要求本章主要研究静态电磁场的基本规律和分析方法;通过本章的学习,使学生能够理解电荷与电流密度的概念,理解并掌握电流连续性方程;理解并掌握静电场和恒定磁场的基础—库仑定律和安培力定律,牢固建立静电场和恒定磁场的概念,并能根据不同电荷分布和电流分布的相关电磁场强度计算表达式,计算一些典型电荷分布和电流分布的电场强度和磁感应强;牢固掌握静电场和恒定磁场的基本方程 ,深刻理解静电场和恒定磁场的基本性质;深刻理解电位和磁位的物理意义,掌握电位与电场强度、磁位与磁感应强度的关系;了解电介质极化和磁介质磁化的物理过程;二、考核知识点与考核目标(一)场论一般识记:矢量运算中的相关规则及矢量恒等式理解:标量场与矢量场的概念、标量场的等值面和矢量场的矢量线、矢量场的散度与旋度、标量场的梯度;应用:应学会应用矢量分析这一重要数学工具去研究电磁场在空间的分布和变化规律;(二)静电场次重点识记:电荷与电荷密度、电场强度、均匀介质中的电场理解:、电场强度的相关计算公式、库仑定律应用:用静电场的基本方程高斯定律求解静电场、计算点电荷系统和一些连续分布电荷系统的电位(三)稳恒电流场一般识记:电流密度、欧姆定律、焦耳定律的微分形式理解:、电荷守恒定律、稳恒电流场的基本方程四恒定磁场次重点识记:磁感应强度、介质的磁化理解:稳恒磁场的基本方程、矢量磁位、磁介质中的安培定律应用:运用安培环路定律求解具有一定对称性分布的磁场、利用矢量磁位求解一些简单的磁场分布问题第二章电磁波原理一、学习目地与要求本章主要讨论了时变电磁场的普遍规律、电场和磁场在交替变化的过程中所形成的电磁波的相关特性,并重点讲述了均匀平面电磁波在无界空间的传播特性和在分界面上的反射和透射特性;通过本章的学习,要求学生们必须牢固掌握麦克斯韦方程组的积分形式、微分形式,深刻理解其物理意义;必须正确理解和使用边界条件、深刻理解坡印廷矢量的物理意义并能用其分析计算电磁能量的传输情况;掌握电磁场的波动方程以及理解矢量位和标量位的概念和满足的相应方程;深刻理解和掌握均匀平面电磁波在无界理想介质中的传播特性,理解描述传播特性的参量的物理意义;掌握三种极化方式的产生条件;熟练掌握平面电磁波对理想导体和理想介质垂直入射时的分析方法和过程;理解平面电磁波向理想导体界面的斜入射;二、考核知识点与考核目标(一)时变电磁场重点识记:正弦电磁场的复数表示法、坡印廷定理、波动方程、唯一性定理理解:麦克斯韦方程、时变场的边界条件、坡印廷矢量应用:从麦氏方程出发,结合边界条件求解相关问题;(二)平面电磁波重点识记:沿任意方向传播的平面波理解:理想介质中的均匀平面波、波的极化应用:计算在自由空间传播的均匀平面波的电场强度或磁场强度;计算描述均匀平面波传播特性的参量如波矢量、波阻抗等;计算坡印廷矢量(三)平面电磁波的反射与折射次重点识记:垂直极化波、平行极化波、理解:垂直极化波入射、平行极化波入射、全透射与全反射(四)平面电磁波向理想导体界面的斜入射一般识记:垂直极化波斜入射、平行极化波斜入射第三章 导行电磁波一、 学习目地与要求本章主要讨论电磁波在导波系统中的传输问题;通过本章的学习,要求同学们必须掌握求解波导中场的重要方法—纵向场分析法,该方法中所涉及到的有关物理量,如传播常数、截止波数的物理意义必须深刻理解,计算公式必须牢固掌握;牢固掌握波沿规则波导传输的一般特性;熟知波沿不同形状的波导传输的相关特性,如矩形波导、圆形波导等,重点掌握矩形波导中的主要传输模式—10TE 模;必须了解同轴线中的传输模式,并能通过恰当选择尺寸的情况下,保证TEM 波的传输;了解波导激励与耦合的方式;二、考核知识点与考核目标(一)规则波导的分析方法和一般特性重点识记:波导中的波型—TE,TM 和TEM 波、波的速度—相速度,群速度、波导波长、波阻抗理解:不同模式的传输条件、截止现象和截止波长应用:能用纵向场法求解波导中电磁波的场解、应用相关公式求出波导中描述波传输特性的相关参量;(二)金属矩形波导的场解重点理解:矩形波导中不同波型的场解、矩形波导中的传输特性、波导的功率容量应用:计算不同模式的截止波长、能确定波导中能传输或截止的模式、熟悉单模传输条件、能绘出10TE 模式的场结构,壁电流分布、计算10TE 模式的相关传输参量(三)圆柱形波导次重点识记:圆波导中不同波型的场解理解:圆波导中的三个主要波型及其应用(四)同轴传输线次重点识记:、同轴线中的高模及尺寸选择理解:同轴线中的TEM 波(五)波导的激励与耦合一般识记:波导激励的方式及激励装置第四章 微波传输线的基本理论一、 学习目地与要求本章以双导线为例用路的分析方法主要讨论了微波传输线上的传输特性和电压电流的分布规律,同时推出了一种重要的计算工具—阻抗圆图,并将这一计算工具应用于工程实际中,如阻抗匹配技术;通过本章的学习,要求同学们必须深刻理解微波传输线的分布参数概念,了解传输线方程及其解以及传输线的工作特性参数;必须掌握传输线的三种不同工作状态的条件和特点;必须掌握用阻抗圆图来解决传输线应用中的计算问题;了解不同阻抗匹配器的匹配方法,学会在阻抗匹配时用阻抗圆图来进行计算;了解微波集成电路的主要组成部分—微带线二、考核知识点与考核目标(一)微波传输线的分析次重点识记:分布参数概念、传输线方程及其一般解理解:传输线方程的定解已知终端电压和电流、传输线的工作参数,如特性阻抗、反射系数、输入阻抗、传播常数、相速及波长;应用:应用相关公式计算传输线上的电压和电流、反射系数、输入阻抗(二)均匀无耗传输线的工作状态重点理解:形成行波状态、驻波状态、行驻波状态的条件和特点应用:求出不同工作状态下的电压、电流、输入阻抗、驻波比,并能绘制出相关图形;(三)阻抗圆图重点应用:在传输线问题的相关运算中使用阻抗圆图来进行计算;(四)传输线的阻抗匹配重点应用:会采用不同的阻抗匹配器进行传输线的阻抗匹配(五)微带传输线一般识记:对称微带和不对称微带的演变过程及结构、它们中所传输的波型第五章微波网络与元器件一、学习目地与要求本章主要讨论了微波等效电路的方法,这就是将本质上是场的问题转化为电路问题来处理的重要方法,这对处理横截面形状不均匀物体时极为有用,如微波元器件的分析和处理;通过本章的学习,要求同学们必须掌握如何将波导等效为双线传输线、不均匀体等效为网络,必须深刻理解模式电压和模式电流的意义;必须深刻理解网络参量的物理意义,并学会用任意网络参量去描述一个具体的微波电路;对于二端口网络的级联其重点放在A 参量, 其余参量中的S参量是微波网络所乐于采用的重要参量;微波网络理论的主要应用场合就是对各种微波元器件的分析和处理,对于各种不同的元器件,必须了解其功能及结构,熟知其工作原理及应用场合;二、考核知识点与考核目标(一)微波网络的等效重点理解:模式电压和模式电流的概念、模式矢量函数的归一化条件、归一化模式电压和归一化模式电流的概念;应用:根据相关条件求对应模式的模式电压和模式电流(二)双端口网络的阻抗矩阵、导纳矩阵及A矩阵A重点,Z、Y次重点识记: 阻抗矩阵、导纳矩阵的特点及性质理解:A参量的特点及性质以及不同电路的A矩阵应用:用A矩阵解决二端口网络的级联问题(三)双端口网络的散射矩阵重点理解:散射参量的物理意义、散射参量的性质应用:求解具体电路的S参量(四)多端口网络的散射矩阵一般识记:多口网络的特点及性质(五)微波元件一般识记:各元件的功能及工作原理第六章天线基本原理一、学习目地与要求本章主要讨论了天线产生辐射场的基本原理和各种不同天线的辐射性能;通过本章的学习,要求同学们必须掌握基本振子的辐射性能;必须深刻理解为了增加辐射电阻,提高天线的辐射能力所采用的振子天线的工作原理;必须了解为了获得较强的方向性和其它特性所采用的天线阵列的性能;必须熟知发射天线和接收天线的电参数;简单了解各种线天线和面天线的辐射性能和应用场合;二、考核知识点与考核目标(一)基本振子的辐射重点理解:电流的场解、电基本振子场解、电偶极子的近区场、电偶极子的远区场、磁基本振子;应用:分析和计算天线的辐射场、辐射方向性、半功率宽度、零功率宽度和副瓣电平以及辐射电阻;(二)振子天线重点理解:对称振子的场解、对称振子的方向性,辐射电阻,输入阻抗、发射天线的参数、天线的极化和天线的频带宽度应用:对称振子天线的辐射与电长度之间的关系,重点掌握半波振子天线的方向图(三)天线阵次重点理解: 直线阵列天线的方向图、波瓣宽度、旁瓣电平等的分析与计算(四)接收天线一般识记:接收天线的电参数(五)常用线天线一般识记:各种常用线天线的工作原理(六)面天线一般识记:抛物面天线和双反射面天线的工作原理说明:该项需编纲教师全面考量该课程内容,并对各章节都给出相应的知识层次重点、次重点、一般,在知识层次下对各知识点提出相应的能力层次要求识记、理解、应用;在分配知识层次和能力层次过程中,应注意以下问题:1、知识层次包括“重点、次重点、一般”三个层次,此三层次在命题中的固定比重分别为:65% ,25%,10%;要求编纲教师在分配知识层次时,除考虑知识点本身的重要性外,兼顾各层次在命题中的比例要求;避免出现某一层次知识点过少,不能满足命题中比例要求的情况;2、①能力层次包括“识记、理解、应用”三个层次,此三层次在命题中无固定比重要求,需编纲教师结合本课程的具体考核要求给出比例在“有关说明与实施要求”中给出比例,并在分配知识点能力层次时结合命题比例,做到大纲与试卷要求统一;②大纲中知识点的能力层次分配应全面涵盖三个能力层次,尽量不要缺少,但各章节不是必须全有三个层次的知识点,应根据各章实际情况具体安排;3、大纲中的考核知识点只具体到章,不需要将知识点细化到节;第三部分有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中,按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求;各能力层次为递进等级关系,后者必须建立在前者的基础上,其含义是:识记:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,是低层次的要求;理解:在识记的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系,是较高层次的要求;应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题,是最高层次的要求;说明:省考委统一加以说明,编纲教师不需自行解释;二、教材1、指定教材电磁波工程国防科技大学出版社朱建清第一版2、参考教材微波技术与天线电子工业出版社殷际杰第一版说明:1、大纲中的指定教材为省自考委核准的指定教材,此次配合我省自考教材清理工作,部分课程教材已由主考校提出审核意见并要求调整为推荐教材,如编纲教师认为需更换指定教材或推荐教材不合理,需提交由主考校盖章的教材变更报告,经批准后,方可更改;2、所列教材均需写明:书名、出版社、作者、版本,参考教材可以没有;三、自学方法指导1、在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有数,有的放矢;2、阅读教材时,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固掌握;3、在自学过程中,既要思考问题,也要做好阅读笔记,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力;4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识,培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节,在做练习之前,应认真阅读教材,按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容,在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥,注重理论联系实际和具体问题具体分析,解题时应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次步骤分明的论述或推导,明确各层次步骤间的逻辑关系;说明:该项省考委统一说明,若编纲教师需做个别说明,该部分也可自行撰写;四、对社会助学的要求1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点;2、应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标;3、辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,以免与大纲脱节;4、辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡"认真阅读教材,刻苦钻研教材,主动争取帮助,依靠自己学通"的方法;5、辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启发引导;6、注意对应考者能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导考生逐步学会独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,做出判断,解决问题;7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能力层次中会存在着不同难度的试题;8说明:1、该项1-7省考委统一说明;若编纲教师需做个别说明,该部分也可自行撰写;2、该项中对助学学时的分配,需由编纲教师完成;高等教育自学考试规定每学分18学时,请教师按此规定分配学时;涉及实践考核的课程,实践与理论课时应分别列出;五、关于命题考试的若干规定包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容;试题覆盖到章,适当突出重点;2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:"识记"为 20 %、"理解"为 30 %、"应用"为 50%;3、试题难易程度应合理:易、较易、较难、难比例为2:3:3:2;4、每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占65%,次重点占25%,一般占10%;5、试题类型一般分为:试题类型一般分为:填空题、简答题、证明题、计算题等;6、考试采用闭卷笔试,考试时间150分钟,采用百分制评分,60分合格;说明:1、该部分1、3、4、6项省考委统一规定,编纲教师不用自行填写;2、其中第2项“不同能力层次的试题比例”需编纲教师结合大纲中各章知识点能力层次分配给定;3、第5项“试题类型”,也需编纲教师结合命题要求给出;应尽量全面的涵盖该课程考试中可能出现的试题类型,避免出现考试中出现的题型在大纲中没有举出的情况;六、题型示例样题一、 填空题:1、 已知在自由空间中传播的电磁波的电场强度为y ez t E ˆ)2106cos(7.378ππ+⨯= v/m ,可见此波的波长为 ,自由空间的波数为 ,它是沿 方向传播的;2、终端接任意负载L Z 时,距终端为2λ整数倍的各处,其输入阻抗为 ;距终端为4λ奇数倍的各处其输入阻抗为 ;二、简答题:1、空气填充的矩形波导其单模传输条件是什么若兼顾功率容量,该条件有什么变化3、何谓简并圆波导中有几类简并试举例说明;三、证明题:在无耗传输线某选定参考面上测得sc in Z 接短路负载时、oc in Z 接开路负载时、in Z 接实际负载时,试证明负载阻抗四、计算题:1、有一个二端口网络,如下图,图中jx = j2 为归一化电抗,jb = j1为归一化电纳, 试求: 1散射参量矩阵[]S ;2插入衰减a L 用分贝表示及插入相移θ;4、已知某天线在E 平面上的方向函数为1画出其E 面方向图2计算其半功率波瓣宽度;。
折叠分支结构三频平面倒F天线(PIFA)设计S1008006 徐丽1.PIFA天线简介天线分为内置与外置,外置主要使用螺旋或者PCB,螺旋天线一般带宽比较好也比较常用,PCB 天线比较容易调频率易于设计,但爱立信有两项重要专利,所以在欧美市场上很少其他厂商使用。
还有一种假内置天线,其实就是外置天线的内置,性能相对比较差,一般不推荐使用。
内置天线而言,主要是PIFA与MONOPOLE天线。
平面倒F天线(PIFA)因其具有尺寸小,重量轻且后向辐射小等优点而成为目前内置天线的主要形式。
PIFA的结构示意图如下:图1 PIFA结构示意图PIFA的演变过程可以从技术和理论两个不同的方面考虑。
从技术方面来说,它是由单极天线演变而来;从理论方面,PIFA可以由微带天线理论发展而来。
下面详细介绍。
1)由单极天线演变而来传统的手机天线一般是单极或偶极天线,制作简单,但尺寸较大不易共形。
将单极子折倒形成倒L天线。
倒L天线剖面较低,也有着比较好的全向辐射特性。
但由于将振子折倒从而形成了对地电容分量,其输人阻抗呈现低阻值高阻抗的特性,难以进行阻抗匹配。
为了平衡倒L天线由于振子折倒而形成的对地容抗分量,在振子弯折处加载短路结构。
该短路结构所具有的感性分量补偿振子弯折所形成的对地容性分量,从而在不改变天线谐振频率的同时,达到变换阻抗的目的。
但是由于线形倒F天线频带窄,通常不到中心频率的百分之一,为了展宽频带,用平板结构来代替导线部分。
由于平面部分相当于许多线形天线阻抗的并联,因此平面型天线比线形天线的输入阻抗要低一些,产生了宽带的谐振特性。
从而形成了平面倒F天线。
上述内容可用图2生动表示:图2 PIFA的演变过程2)由微带天线演变而来平面倒F天线也可以看作是从矩形微带天线发展而来的,其典型结构包括一个矩形金属片(辐射贴片)、一个接地板(通常是电路板),采取同轴线馈电或微带馈电。
另外考虑到宽频、小型化等特性要求,还要有一个置于矩形辐射贴片短边边缘处的短路金属片(相当于短路加载)。
微带贴片天线阵列的研究与设计随着无线通信技术的快速发展,天线作为无线通信系统的重要组件,其性能和设计受到了广泛。
微带贴片天线作为一种常见的平面天线,具有体积小、重量轻、易于集成等优点,被广泛应用于现代通信系统中。
本文将重点探讨微带贴片天线阵列的研究与设计。
微带贴片天线的基本原理是利用微带线来传输信号,并在贴片表面形成电磁场,从而实现电磁波的辐射和接收。
微带贴片天线的应用范围广泛,如移动通信、卫星通信、雷达等领域。
为了满足现代通信系统的需求,微带贴片天线阵列的研究与设计成为了关键。
微带贴片天线阵列的研究与设计方法包括理论分析、实验测试和数据分析。
理论分析是研究微带贴片天线阵列的基础,通过建立模型来分析天线的辐射特性和性能参数。
常用的分析方法包括电磁场理论和有限元法等。
实验测试是研究微带贴片天线阵列的重要环节,通过测试数据来验证理论分析的正确性。
实验测试包括天线性能参数的测量和辐射特性的测试等。
数据分析是对实验测试结果进行处理和解释的过程,通过对比不同数据来优化天线阵列的设计。
实验结果表明,微带贴片天线阵列具有优良的性能特点和优势。
微带贴片天线阵列的辐射性能较强,能够实现方向性和增益的控制。
微带贴片天线阵列的带宽较宽,有利于实现多频段通信。
微带贴片天线阵列易于集成和制造,具有较低的成本和较高的可靠性。
这些优点使得微带贴片天线阵列在未来通信领域中具有广泛的应用前景。
本文通过对微带贴片天线阵列的研究与设计,总结了其性能特点和优势,并指出了微带贴片天线阵列在技术创新和应用推广方面的意义。
微带贴片天线阵列作为一种重要的平面天线,具有广泛的应用前景。
在未来的研究中,可以进一步探索微带贴片天线阵列的高效设计和优化方法,提高其性能和可靠性,以满足不断发展的无线通信需求。
随着无线通信技术的快速发展,天线作为通信系统中关键的组成部分,其性能和设计受到了广泛。
特别是高性能宽带双极化微带贴片天线,其在无线通信领域具有广泛的应用前景。
天线与电波传播天线部分:引言天线是一种用来发射或接收电磁波的器件,是任何无线电系统中的基本组成部分。
换句话说,发射天线将传输线中的导行电磁波转换为“自由空间”波,接收天线则与此相反。
于是信息可以在不同地点之间不通过任何连接设备传输,可用来传输信息的电磁波频率构成了电磁波谱。
人类最大的自然资源之一就是电磁波谱,而天线在利用这种资源的过程中发挥了重要的作用。
第一讲:传输线基础知识在通信系统中,传输线(馈线)是连接发射机与发射天线或接收机与接收天线的器件。
为了更好的了解天线的性能及参数,首先简单介绍有关传输线的基础知识。
传输线根据频率的使用范围区分有两种类型:1、低频传输线;2、微波传输线。
这里重点介绍微波传输线中无耗传输线的基础知识,主要包括反映传输线任Z一点特性的参量:反射系数、阻抗和驻波比,。
,一、反射系数 ,这里定义传输线上任一点处的电压反射系数为,'Uz()',,()z,'Uz()'jz,,,',Uze0,, (1) ,'jz,',,Uze0,,'jz,2,,,el由上式可以看出,反射系数的模是无耗传输线系统的不变量,即',,,z (2) ,,l此外,反射系数呈周期性,即'',,,,zmz,/2 (3) ,,,,gZ二、阻抗appearance of the weld appearance quality technical requirements of the project must not have a molten metal stream does not melt the base metal to weld, weld seam and heat-affected zone surface must not have cracks, pores, defects such as crater and ash, surface smoothing, weld and base metal should be evenly smooth transition. Width 2-3 mm from the edge of weld Groove. Surface reinforcement should be less than or equal to 1 + 0.2 times the slope edge width, and should not be greater than 4 mm. Depth of undercut should be less than or equal to 0.5 mm, total length of the welds on both sides undercut not exceed 10% of the weld length, and long continuous should not be greater than 100 mm. Wrongside should be less than or at 0.2T, and should not be greater than 2 mm (wall thickness mm t) incomplete or not allow 7.5 7.5.1 installation quality process standards of the electrical enclosure Cabinet surface is clean, neat, no significant phenomenon of convex, close to nature, close the door. 7.5.2 Cabinet Cabinet face paints no paint, returned to rusted, consistent color. 7.5.3 uniform indirect gap from top to bottom, slot width <1.5mm 7.5.4 adjacent Cabinet surface roughness is 0. 7.5.5 the cabinets firmly fixed, crafts beautiful. 7.5.6 Cabinet surface gauge, switch cabinet mark clear, neat, firm paste. 7.5.7 Terminal row of neat, is reliable, the appearance is clean and not damaged. 7.5.8 cables neat and clean, solid binding, binding process in appearance. 7.5.9 the first cable production firm, crafts beautiful, clear signage does not fade.7.5.10 fireproof plugging tight, no cracks and pores. 7.6 7.6.1 of thestandard electrical wiring quality technology cable a, the multi-core wire bunch arrangement should be parallel to each other, horizontal wire harness or wire should be perpendicular to the longitudinal multi-core wire bunch. The distance between the wire harness and wire harness symmetry, and as close as possible. B-core wiring harness into round, multi-core wire bunch used g wire binding, fastening这里定义传输线上任一点处的阻抗为'Uz,,' (4) Zz,,,'Iz,,经过一系列的推导,得出阻抗的最终表达式'ZjZz,tan,'l0 (5) ZzZ,,,0'ZjZz,tan,l0三、驻波比(VSWR) ,这里定义传输线上任一点处的驻波比为'Uz,,max,, (6) 'Uz,,min经过一系列的推导,得出阻抗的最终表达式1,,l (7) ,,1,,l此外,这里还给出反射系数与阻抗的关系表达式'1,,z,,'ZzZ,,,0'1,,z,,(8) 'ZzZ,,,0',,z,,'ZzZ,,,0这里还简单介绍一下传输线理论所要用到的一些基本参数,例如特性阻抗Z0 以及相位常数,具体表达式如下: ,L2,,,,ZLC, (9) ,,0C,Z此外,不同的系统有不同的特性阻抗,为了统一和便于研究,常常提出归一化0'Zz,,的概念,即阻抗称为归一化阻抗 Z0'Zz,,'Zz, (10) ,,Z0第二讲:基本振子的辐射appearance of the weld appearance quality technical requirements of the project must not have a molten metal stream does not melt the base metal to weld, weld seam and heat-affected zone surface must not have cracks, pores, defects such as crater and ash, surface smoothing, weld and base metal should be evenly smooth transition. Width 2-3 mm from the edge of weld Groove. Surface reinforcement should be less than or equal to 1 + 0.2 times the slope edge width, and should not be greater than 4 mm. Depth of undercut should be less than or equal to 0.5 mm, total length of the welds on both sides undercut not exceed 10% of the weld length, and long continuous should not be greater than 100 mm. Wrongside should be less than or at 0.2T, and should not be greater than 2 mm (wall thickness mm t) incomplete or not allow 7.5 7.5.1 installation quality process standards of the electrical enclosure Cabinet surface is clean, neat, no significant phenomenon of convex, close to nature, close the door. 7.5.2 Cabinet Cabinet face paints no paint, returned to rusted, consistent color. 7.5.3 uniform indirect gap from top to bottom, slot width <1.5mm 7.5.4 adjacent Cabinet surface roughness is 0. 7.5.5 the cabinets firmly fixed, crafts beautiful. 7.5.6 Cabinet surface gauge, switch cabinet mark clear, neat, firm paste. 7.5.7 Terminal row of neat, is reliable, the appearance is clean and not damaged. 7.5.8 cables neat and clean, solid binding, binding process in appearance. 7.5.9 the first cable production firm, crafts beautiful, clear signage does not fade.7.5.10 fireproof plugging tight, no cracks and pores. 7.6 7.6.1 of the standard electrical wiring quality technology cable a, the multi-core wire bunch arrangement should be parallel to each other, horizontal wire harness or wire should be perpendicular to the longitudinal multi-core wire bunch. The distance between the wire harness and wire harness symmetry, and as close as possible. B-core wiring harness into round, multi-core wire bunch used g wire binding, fastening一、电基本振子的辐射电基本振子(Electric short Dipole)又称电流元,无穷小振子或赫兹电偶极子,l,l它是指一段理想的高频电流直导线,其长度远小于波长,其半径远小于,a 同时振子沿线的电流处处等幅同相。
标准卡塞格伦天线和赋形卡塞格伦天线的基本介绍摘要:卡塞格伦天线因具有高增益、高分辨率,优良的电气和结构简单的特性,因此被广泛应用于通信、遥感遥测等远距离通信和高分辨雷达探测系统之中。
本论文从基本概念和原理介绍标准卡塞格伦天线与赋形卡塞格伦天线。
关键词:卡塞格伦天线,赋形格伦天线一、引言在卫星通信通信中通常需要体积小、重量轻低成本、高增益高效率的天线。
卡塞格伦天线是双反射面天线,具有单反射面结构、设计灵活的优点,广泛应用于雷达探测系统中。
本文,从标准和赋形卡塞格伦天线的有关概念和理论出发,对标准和赋形卡塞格伦天线做基本介绍。
二、标准卡塞格伦天线和赋形卡塞格伦天线的基本介绍2.1、标准卡塞格伦天线2.1.1 卡塞格伦天线的概念卡塞格伦天线是一种抛物面天线,把馈源系统置于抛物面顶点附近,在馈源前方的焦点附近加一小反射面,以将能量反射向抛物面。
这种系统源自光学中的卡塞格伦望远镜,称之为卡塞格伦天线或更广义的称为双反射面天线。
2.1.2 标准卡塞格伦天线组成主反射面为抛物面,副反射面为双曲面,馈源。
2.1.3 标准卡塞格伦天线原理这就是说,从馈源发出的射线经双曲面和抛物面反射后,到达抛物面口径处是同相的,此口径称为同相口径。
可以证明,任一抛物面反射线都与轴线平行,这样,由馈源发射出的球面波,经双曲面和抛物面反射后变换为平面波。
双曲面的反射线可以看成从F1发出。
F1是双曲面的虚焦点,F2是双曲面的实焦点。
双曲面的功能是将来自实焦点F2的球面波变换为以虚焦点F1为中心的球面波。
2.1.4 卡塞格伦天线几何关系及参数2.2 赋形卡塞格伦天线2.2.1 赋形卡塞格伦天线原理为了提高双反射面天线的效率,可适当修改反射面的形状,以产生所需的口径分布。
所得的系统称为赋形双反面天线。
其原理使馈源对副面的边缘照射很低,以减小漏益;修改副面形状,更凸一些,将入射的中央部分功率分散到主面边缘部分以获得均匀的口径振幅分布;以保证在口径处具有同相的相位分布。
1、天线:天线是辐射或接收电磁波的装置2、天线的作用:(1)发射天线:把导行电磁波(高频电流)转化为在预定方向辐射的空间电磁波(2)接收天线:把空间的特定电磁波转化为导行电磁波(高频电流)(3)发射和接收也可在同一个天线实现。
基站用双工器来实现同一天线的发射和接收。
手机用开关来实现同一天线的发射和接收。
3、天线的分类:(1)按用途:通信天线、广播天线、雷达天线、导航天线、测向天线等(2)按基本结构:线天线、面天线、缝隙天线、微带天线等二、天线元的辐射:1、辐射分为:电流元的辐射和磁流元的辐射2、天线的基本电参数:方向图,方向性,效率,增益,极化,输入阻抗3、方向图:表征辐射场方向性变化的图形。
4、两个主平面:E平面,即电场矢量所在的平面H平面,即磁场矢量所在的平面5、电流元的方向图:E平面:E面方向图为8字型横向辐射最大,纵向辐射为零。
H平面:H面方向图为全向或无方向性6、主瓣宽度:天线方向图通常有一个主要最大值和若干次要最大值。
头两个零值之间的最大辐射区域是主瓣,其他次要的最大值区域都是旁瓣或副瓣。
(1)半功率主瓣宽度:主瓣两个半功率点之间的角度,在场强方向图中,等于最大场强的的两点之间的角度。
(2)零功率波瓣宽度:头两个零点之间的角度。
主瓣宽度愈小,说明天线辐射能量愈集中,定向性愈好。
电偶极子的半功率主瓣宽度为90°。
7、旁瓣电平:离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣的电平,一般以dB表示。
通常要求尽可能小。
天线阵方向图的主瓣宽度小,则旁瓣电平就高;反之,主瓣宽度大,则旁瓣电平就低。
8、前后比:最大辐射方向(前向)电平与其相反方向(后向)电平之比,通常以dB表示。
通常要求尽可能大。
9、方向性:在远场区一球面上,最大辐射功率密度Smax与平均辐射功率密度Sav之比,(1)理想的各向同性天线的方向性为1。
所有实际天线的方向性都大于一。
(2)方向性常用分贝表示,需要选择一个参考源:若以各向同性源为参考,分贝表示为dBi,即D(dBi)=10lgD(全向辐射器)若以半波偶极子(D=1.64)为参考,分贝表示为dBd,,即D(dBd)=10lgD-2.15(半波振子天线)10、求沿z轴放置的电流元的方向系数、归一化方向图函数。
j型天线的原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:J型天线是一种用于无线通信的天线,具有独特的工作原理和性能特点。
本文将详细介绍J型天线的原理,包括其结构特点、工作原理、应用领域等方面内容。
J型天线是一种常用于无线通信系统中的天线,其结构形状呈“J”字形,通常由一根直线部分和一个弯曲部分组成。
J型天线的特点是信号传输效率高、频率响应稳定,适用于宽频段的通信系统。
J型天线的工作原理主要是利用天线的结构形状和电磁波的谐振效应来实现信号的传输和接收。
当电磁波通过J型天线时,会在天线的直线部分和弯曲部分之间产生谐振现象,从而实现信号的传输和接收。
J 型天线的结构形状和长度会影响其谐振频率和频率响应特性,因此需要根据具体的通信系统要求进行设计和优化。
J型天线广泛应用于无线通信系统中,如移动通信、卫星通信、雷达系统等领域。
在移动通信系统中,J型天线常用于手机和无线网络设备中,能够实现高速数据传输和稳定的信号接收。
在卫星通信系统中,J型天线能够实现卫星信号的接收和解调,保证通信质量和可靠性。
在雷达系统中,J型天线用于实现目标的目标信号接收和分析,具有重要的军事和民用应用价值。
第二篇示例:J型天线是一种常见的无线通信天线类型,也被称为J-pole天线或者1/2波长天线。
它的构造简单,但是效果却非常好,被广泛应用于无线通信系统中。
在这篇文章中,我们将详细介绍J型天线的原理和工作方式。
让我们来了解一下J型天线的结构和外形。
J型天线的形状类似字母“J”,通常由一条长直的驻波馈线和一个弯曲的天线部分组成。
这条长直的驻波馈线就是天线的馈电点,通常连接到无线电设备的输出端。
J型天线能够提供比较宽的频带,适用于各种无线通信频段。
在实际应用中,J型天线的长度通常是1/2波长的倍数,这样可以使得整个天线系统具有最佳的驻波特性。
J型天线的理论工作原理主要是基于它的电波辐射特性。
当无线电设备向J型天线馈电时,馈电口产生的电流和电压会通过馈线传输到天线的天线部分。