【正文】 3D 模型 II ABSTRACT This paper39。 在圖 11 所示的通信系統(tǒng)示意圖中，天線的任務(wù)就是將發(fā)射機(jī)輸出的高頻電流能量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出去，或?qū)⒖臻g中的高頻電流能量送給接收機(jī)。 （ 3)天線陣：是指由若干單元天線按一定方式排列起來的輻射系統(tǒng)稱為天線陣；構(gòu)成陣列的單元天線稱為陣元，本論文所研究的是由兩個(gè)半波振子陣元構(gòu)成的二元陣。 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)稱振子廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、廣播和電視等無線電技術(shù)設(shè)備中。它是通過微調(diào)能夠?qū)? 3 現(xiàn)零輸入電抗，于是阻抗匹配問題就變得很輕松，這也是半波振子獲得廣泛應(yīng)用的重要原因之一。介紹了天線技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，課題的研究背景及意義，國內(nèi)外 發(fā)展現(xiàn)狀，以及本論文的研究目標(biāo)及內(nèi)容。 4 第 2 章 天線基礎(chǔ)知識(shí) 天線的輻射機(jī) 理 天線輻射是電磁場(chǎng)中由輻射源產(chǎn)生的一種擾動(dòng)。 ： ，就不會(huì)有輻射。我們常 采用其歸一化的方向函數(shù) ),( ),(),( ),(),( m a xm a x ?????????? E Ef fF ?? （ 23） 輻射方向圖簡(jiǎn)稱方向圖，是方向函數(shù) f (θ， φ)的圖示。 6 圖 22 單個(gè)半波振子的三維方向圖 方向系數(shù)是天線方向性強(qiáng)弱的集中體現(xiàn)。 天線的增益常用分貝來表示，即： GGdB log10? （ 213） 駐波參量 工程上常用的駐波參量是電壓駐波比（ VSWR），其定義為：傳輸線上相鄰的波腹電和 8 波谷點(diǎn)的電壓振幅之比為電壓駐波比，用 VSWR 表示，簡(jiǎn)稱駐波比（ SWR），或稱為電壓駐波系數(shù)，用 ρ 表 示，即有 mi nma x)( VVVSW R ??或 （ 214） 電壓駐波比是射頻工程上最常用的參數(shù)，用來衡量器件之間的匹配情況是否良好。 S11 參數(shù) S 參量表達(dá)的是電壓波，它使我們可以用入射電壓波和反射電壓波的方式定義網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出關(guān)系。無線細(xì)半波對(duì)稱振子輻射阻抗 RΣ 的理論值為（ +） Ω，這說明細(xì)振子的長(zhǎng)度要略短于半個(gè)波長(zhǎng)，因?yàn)殚L(zhǎng)度為半個(gè)波長(zhǎng)時(shí)已經(jīng)有剩余的感抗了。 當(dāng)今天線設(shè)計(jì)最常使用的設(shè)計(jì)軟件就是 HFSS，本文采用的版本為“ HFSS ”。 圖 313 三維模型樹 16 雙擊 Rectangle1，在彈出的對(duì)話框中，把名稱改為 feed1→ 確定，然后雙擊 Create Rectangle， 彈出 Command 對(duì)話框，按照下圖輸入 圖 314 feed1 的 Command 對(duì)話框 ， Edit→ Select→ By Name，在彈出的對(duì)話框中按住 Ctrl 選擇 Arm Arm feed1→ OK（或者 Ctrl+A 全選）， 圖 315 選擇的 3 個(gè)物體 Edit→ Copy（ Ctrl+C）， Edit→ Duplicate→ Along Line， 往 Y 方向平移 d=。 ， HFSS→ Validation Check→ Close。 0≤φ≤360176。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，把大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步鞏固 ，在查閱資料的過程中也了解到一些課外知識(shí)，對(duì)天線的發(fā)展方向有了一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 M uWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89Am YWpa zadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YW Rr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。直到最后全部完成，一種發(fā)自內(nèi)心的成就感涌上心頭。 圖 45 三個(gè)輻射設(shè)置 ，右擊工程樹下的 Result→ Create Report，報(bào)告類型： Far Fields、顯示類型： 3D Plot，在 Geometry 下選擇剛才設(shè)置的 3D_Sphere、在 Category 下選擇 Gain、在 Quantity 下選擇 Gain Total、在 Function 下選擇 dB，然后單擊 Add Trace，再單擊 Done，即可創(chuàng)建三維方向圖 圖 46 三維增益方向圖 22 由 3D 方向圖可知，其增益約為 。 至此 3D 模型已創(chuàng)建完成，下一章將分析該天線設(shè)計(jì)的主要參數(shù)。 圖 317 3D 模型樹 圖 318 輻射邊界 Air 的 Command 對(duì)話框 至此，本設(shè)計(jì)的 3D 模型創(chuàng)建成功，如下圖。 3D 模型的創(chuàng)建 Ansoft HFSS 設(shè)置解決方案類型，選擇菜單中的 HFSS→ Solution Type，選擇Driven Terminal→ OK。 表 22 半波振子的諧振長(zhǎng)度 長(zhǎng)度半徑 比（ h/a） 縮短率（ %） 諧振長(zhǎng)度 2h 線徑分類 5000 2 很細(xì) 500 4 細(xì) 50 5 粗 10 9 很粗 注意：隨著振子的加粗，諧振長(zhǎng)度的縮短，輸入電阻 Rin 將小于 ；如表 22 中 h/a=50的粗振子，運(yùn)用表 21 中的第二個(gè)公式可以算出輸入電阻 Rin 約為 。工程，一般對(duì) S11 的模取對(duì)數(shù)就可 以得到以 dB 表示的回波損耗（ RL）： 11log20 SRL ?? （ 224） 對(duì)于天線來說，一般情況下 S11 取值為 10dB 以下都可以使用。當(dāng)天線工作于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，天線對(duì)于發(fā)射機(jī)而言是其負(fù)載；當(dāng)天線工作于接收狀態(tài)時(shí)，天線是接收機(jī)的信號(hào)源。記為 D， 00 202m a x0m a xrrrr PPPP EESSD?? ?? （ 24） 式中 rP 、 0rP 分別為實(shí)際天線和無方向性天線的輻射功率。復(fù)雜的天線往往找不到較準(zhǔn)確的方向函數(shù)表達(dá)式，此時(shí)必須借助測(cè)量的到的數(shù)據(jù)繪制方向圖，以了解天線的輻射特性。 5 ，即便導(dǎo)線是筆直的也將產(chǎn)生輻射。 圖 21 一細(xì)直導(dǎo)線 如圖 21 所示的的一細(xì)直導(dǎo)線，電流可表示為 zlz vqI ?? ；隨著時(shí)間的變化，電流公式又可表示為zlzlz aqdtdvqdtdI ??；假如導(dǎo)線的長(zhǎng)度為 l，則zlzlz alqdtdvlqdtdIl ??。主要介紹了天線的輻射機(jī)理，以及天線的主要參數(shù)。 本文主要研究?jī)?nèi)容是 基于 S 波段平行二元半波振子 陣 天線的設(shè)計(jì) 。當(dāng)然，天線還要許多非通信方面的應(yīng)用，這些應(yīng)用包括遙感和工業(yè)應(yīng)用。隨著電子設(shè)備集成度的提高，通信設(shè)備的體積也越來越小，這就需要天線減小自身尺寸。 發(fā)射天線