【正文】 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 仿真設(shè)計(jì)吸頂天線 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專業(yè)名稱 通信工程 所在系 (院 ) 通信與信息工程系 指導(dǎo)教師 2021 年 6 月 1 日 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 通信工程 系 (院 ) 通信與信息工程 設(shè)計(jì) (論文 )題目 仿真設(shè)計(jì)吸頂天線 題目分類 ■ 工程設(shè)計(jì)；□ 工程技術(shù)研究；□ 軟件工程 (如 CAI 課題等 )；□ 專題研究；□藝術(shù)設(shè)計(jì)；□ 其他 題目來源 □ 自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；□ 企、事業(yè)單位委托課題；□ 院級(jí)課題； ■ 自擬課題 □ 其他 指導(dǎo)教師 (指導(dǎo)教師組組長(zhǎng)及成員姓名 ) 職 稱 工作單位 備注 副教授 通信與信息工程系 組長(zhǎng) 教授 通信與信息工程系 組員 講師 通信與信息工程系 指導(dǎo)老師 助教 通信與信息工 程系 組員 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的內(nèi)容和要求： [注意：選題盡量與實(shí)際應(yīng)用需求相結(jié)合。要求寫明本設(shè)計(jì) (論文 )所涉及的分析方法或技術(shù)手段 (如定性、定量分析的方法 )；要求有學(xué)生獨(dú)立的見解，設(shè)計(jì)內(nèi)容要詳細(xì)寫明具體步驟和技術(shù)指標(biāo) ]。 對(duì)于寬頻帶系統(tǒng)，一個(gè)很重要的問題就是寬帶天線的研究。因?yàn)橄鄬?duì)于傳統(tǒng)的窄帶天線，寬帶天線需要有幾個(gè)倍頻程的帶寬，而且要求天線在整個(gè)頻帶中都有穩(wěn)定性能。 隨著現(xiàn)代無線和移動(dòng)通信的發(fā)展，迫切需要一種全向?qū)拵У奶炀€來覆蓋盡量多的通信頻段。雙錐天線最早由 Schelkunoff 提出并作為研究天線輻射 特性的模型，由于其自身具有漸變結(jié)構(gòu)形式和水平旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的特點(diǎn)，而具有天然良好的寬頻帶特性和全向特性。 熟悉電磁波輻射特性、天線參數(shù)、微帶天線理論等相關(guān)內(nèi)容，利用仿真軟件 Ansoft HFSS設(shè)計(jì)錐形天線，進(jìn)而很好的理解和掌握電磁波的傳播、天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)、設(shè)計(jì)指標(biāo)等。 利用仿真軟件設(shè)計(jì)指標(biāo)如下： 1．端口的特性阻抗 50 歐姆 ； 2．方向圖全向性 。 3．電壓駐波比 2； 4. 中心頻率 4GHZ； 5. 頻帶范圍 :寬頻帶。 應(yīng)完成的工作和提交材料要求 (課題完成后 應(yīng)提交成果的種類、數(shù)量、質(zhì)量等方面的要求 )： ① 開題報(bào)告： 3000 字左右； ② 論文的中文摘要： 200300 字，包含關(guān)鍵詞，并譯成英文。英文摘要以 250 個(gè)左右實(shí)詞為宜； ③ 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文：正文不少于 15000字，論文應(yīng)由摘要、目錄、前言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)、致謝和附錄等幾部分組成，要求項(xiàng)目齊全，概念清楚、語言流暢、文字精煉、內(nèi)容正確、條理分明、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)清楚、準(zhǔn)確；對(duì)方案的分析與論證，要觀點(diǎn)鮮明、結(jié)論正確； ④ 盡量結(jié)合課題，翻譯 1500 漢字以上的有關(guān)技術(shù)資料或?qū)I(yè)文獻(xiàn)； ⑤ 參考文獻(xiàn)中，主要的文獻(xiàn)應(yīng)達(dá)到 10 篇以 上，其中外文文獻(xiàn)在 2 篇以上。 主要參考文獻(xiàn) (參考文獻(xiàn)不少于 4 篇，參考文獻(xiàn)目錄按 GB/T77142021 的要求填寫 )： [1] 王新穩(wěn)，李萍 .微波技術(shù)與天線 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2021： 3~50. [2] 謝擁軍 . Ansoft HFSS 基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2021： 30~150. [3] 宋錚 .天線與電波傳播 [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2021： 13~150. [4] 周朝棟 . 天線與電波 [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 1999： 33~100. 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )進(jìn)度計(jì)劃 (從正式啟動(dòng)時(shí)間開始，以周為單位填寫 )： 第 1 周 第 2 周 課題調(diào)研、查資料、撰寫開題報(bào)告 第 3 周 根據(jù)查詢的資料確定總體設(shè)計(jì)思路，完成開題報(bào)告并上交 . 第 4 周 第 7 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)單元部分研究 ,并設(shè)計(jì)出整體框架 第 8 周 完成論文中期檢查報(bào)告 第 9 周 第 15 周 資料整理，撰寫畢業(yè)論文；上交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，指導(dǎo)教師審查評(píng)閱設(shè)計(jì)報(bào)告，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，學(xué)生修改畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯。 第 16 周 進(jìn)行畢設(shè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日 教學(xué)單位意見 審核人簽字： 系 (院 )(蓋章 ) 年 月 日 學(xué)院 意 見 審核專家簽章 年 月 日 備注 由指導(dǎo)教師撰寫，可根據(jù)長(zhǎng)度加頁，一式三份，教務(wù)處、系 (院 )各留存一份，發(fā)給學(xué)生一份，任務(wù)完成后附在論文內(nèi)； 凡審核不通過的任務(wù)書，請(qǐng)重新申報(bào)。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )誠(chéng)信聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 )，題目《 仿真設(shè)計(jì)吸頂天線 》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京郵電大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 本人簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )使用權(quán)的說明 本人完全了解北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院有關(guān)保管、使用論 文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存論文；③學(xué)校可允許論文被查閱或借閱；④學(xué)校可以學(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。 本人簽名： 日期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： I 題目 仿真設(shè)計(jì) 吸頂天線 摘要 隨著信息化的高速發(fā)展，人們對(duì)無線通信的要求越來越高，城市建筑物也越來越高大，無限話務(wù)量在城區(qū)越來越密集，單一的室外宏站建設(shè)已經(jīng)無法滿足上述變化，因此運(yùn)行商開始尋求更靈活有效的室內(nèi)覆蓋方式 。 尤其是 3G 時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要發(fā)生在室內(nèi)， 針對(duì)目前室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，設(shè)計(jì)一種室內(nèi)吸頂天線，采用 雙錐結(jié)構(gòu)，在理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的雙錐天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，應(yīng)用仿真軟件 (HFSS)對(duì)天線結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 為了研究寬帶全 向天線，論文首 先對(duì)天線的基本理 論進(jìn)行了介紹，對(duì)天線的效率、方向性、頻帶特性等進(jìn)行詳細(xì)的闡述， 采用 HFSS 設(shè)計(jì) 和仿真了 一種全向、寬頻帶、中心頻率 4GHZ、電壓駐波比小于 2 等參數(shù)的吸頂天線。本課題通過對(duì)吸頂天線的設(shè)計(jì)研究將通過 Ansoft HFSS 軟件仿真出來，使天線達(dá)到最佳輻射。 關(guān)鍵詞 室 內(nèi) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 全向吸頂 天線 雙錐天線 Ansoft HFSS II Title The Simulation Ceiling Antenna Abstract With the rapid development of information technology, wireless munications requirements are getting higher and higher, more and more tall buildings in cities, unlimited increasingly dense traffic in urban areas, a single outdoor macro station construction has been unable to meet these changes are starting to seek more flexible and effective indoor coverage. In particular, the 3G era, and data services indoors for indoor coverage, design an indoor ceiling antenna, a taper structure, on the basis of theoretical analysis, the taper antenna structure the application of simulation software (HFSS) the optimal design of the antenna structure size. In order to study broadband alldirection antenna, the basic theory regarding the antenna is introduced at the beginning of the paper, meanwhile, the antenna efficiency, directivity and frequency character are described. The paper designs and simulates a wide band ceiling antenna which is 4GHZ center frequency and has less two VSWR via HFSS. This project uses Ansoft HSS to simulate the model of the ceiling antenna, achieving the best situation of radiation of the antenna. Keywords Indoor coverage The whole antenna to the ceiling Taper Antenna Ceiling Ansoft HFSS III 目錄 ................................................................ 1 引言 ............................................................. 2 天線技術(shù)在通信系統(tǒng)中的意義和應(yīng)用 ................................. 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................... 4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 ................................................. 4 國(guó)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 4 ANSOFT HFSS 介紹 ......................................... 4 2. 天線的理論 ......................................................... 6 天線概述 ......................................................... 6 發(fā)射天線的基本參數(shù) ............................................... 6 天線的輻射方向圖 ............................................. 6 天線效率 ..................................................... 7 天線的極化 ................................................... 7 天線的極化方向 ............................................... 8 天線的輸入阻抗 ............................................... 8 天線的增益和增益系數(shù) ...........