超寬帶盤錐天線的特性分析與研究畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-05 13:39本頁面
【正文】 盤錐天線的尺寸設(shè)計(jì)規(guī)律 5第三章：盤錐天線的錐角對天線性能的影響 5 錐角對天線方向圖的影響 5 錐角對天線輸入阻抗的影響 7 錐角對天線電壓駐波比的影響 8第四章：盤錐天線的其它參量對天線性能的影響 9 變量S對天線性能的影響 9 變量S對天線方向圖的影響 9 變量S對天線輸入阻抗的影響 11 變量S對天線電壓駐波比的影響 11 變量D對天線性能的影響 12 變量D 對天線方向圖的影響 12 變量D對天線輸入阻抗的影響 14 變量D對天線電壓駐波比的影響 15 變量Cmin對天線性能的影響 16 變量Cmin對天線方向圖的影響 16 變量Cmin對天線輸入阻抗的影響 18 變量Cmin對天線電壓駐波比的影響 18 變量Cmax對天線性能的影響 19 變量Cmax對天線方向圖的影響 19 變量Cmax對天線輸入阻抗的影響 21 變量Cmax對天線電壓駐波比的影響 22第五章:總結(jié) 23致謝 24參考文獻(xiàn) 25第一章：引言 超寬帶天線的發(fā)展超寬帶技術(shù)[1]是目前被廣泛研究的一種新興的無線通信技術(shù)，主要由于超寬帶通信技術(shù)具有高數(shù)據(jù)率、功耗低、低復(fù)雜度等特點(diǎn)，為通信技術(shù)的發(fā)展開辟了新機(jī)遇。在1898年，Oliver Lodge提出了球形偶極子、正方形偶極子、雙錐極子、三角形偶極子甚至包括領(lǐng)結(jié)形偶形極子天線和單極天線的概念。在設(shè)計(jì)超寬帶天線使其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、容易加工等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對領(lǐng)結(jié)形天線、單極天線、盤錐天線[23]等這些置于平板上的天線，通過調(diào)整天線縫隙和形狀來實(shí)現(xiàn)超寬帶。對超寬帶天線的分類有多種分法，根據(jù)天線增益可分為低增益天線和高增益天線，根據(jù)天線的方向性可分為全向天線和定向天線等。隨著微波集成電路的發(fā)展，超寬帶天線的研究與應(yīng)用也會(huì)更快地變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 HFSS功能簡介HFSS軟件[5]由Ansoft公司開發(fā)，是三維電磁場仿真軟件，它應(yīng)用切向矢量有限元法，可求解任意三維射頻、微波器件的電磁場分布，計(jì)算由于材料和輻射帶來的損耗。廣泛應(yīng)用于天線、饋線、濾波器、功分器、光電器件、隔離器的設(shè)計(jì)和電磁兼容、電磁干擾、天線局部和互耦等問題的計(jì)算。第二章：盤錐天線的設(shè)計(jì) 盤錐天線的演變過程盤錐天線[7]的演變過程可認(rèn)為是有雙錐天線演變成下半個(gè)錐體用金屬圓盤代替的錐形天線，由此可見，盤錐天線是由一個(gè)導(dǎo)體圓盤和一個(gè)導(dǎo)體圓錐構(gòu)成。圖（1）為盤錐天線的結(jié)構(gòu)圖，盤錐天線的斜高為L，下底板是半徑為D圓形金屬板，上錐體為不帶帽的空心錐，錐體的半張角為，錐底的半徑為Cmin，錐頂半徑為Cmax，錐底與圓盤之間高度為S。；盤錐天線的錐角的選擇與斜高L有關(guān)，為了有足夠的阻抗過渡空間，當(dāng)錐角較小時(shí)，斜高L應(yīng)取大些；圓盤與圓錐之間的距離S幾乎與斜高L和錐角無關(guān)。圖（3）為半錐角取不同值時(shí)盤錐天線對應(yīng)的H面方向圖。 （b）=30176。 （d）=60176。 （b）=30176。 （d）=60176。由于盤錐天線的結(jié)構(gòu)具有對稱性，因而在H面內(nèi)其輻射是全向性的的，由圖（3）可知，盤錐天線的H面方向圖為圓。 （a）=15176。 （c）=45176。圖（4）盤錐天線的輸入阻抗盤錐天線優(yōu)良的阻抗寬頻帶特性[11]主要得益于它的特殊的幾何結(jié)構(gòu)。,上錐體半張角為的雙錐天線，具有很低的特性阻抗。 錐角對天線電壓駐波比的影響圖（5）為半錐角取不同值時(shí)，盤錐天線的電壓駐波比與頻率的關(guān)系曲線。 （b）=30176。 （d）=60176。第四章：盤錐天線的其它參量對天線性能的影響 變量S對天線性能的影響當(dāng)D、Cmin、Cmax取值不變時(shí)，通過改變S來考察S取不同值時(shí)對天線方向圖、輸入阻抗、電壓駐波比的影響。 （a）S= E面方向圖 （b）S=1mm E面方向圖 （c）S= E面方向圖圖（6）（a）S= H面方向圖 （b）S=1mm H面方向圖（c）S= H面方向圖圖（7）由圖（6）和圖（7）可知，圓盤與錐底之間的間隙S對天線的方向圖影響很小。 （a）S= 輸入阻抗 （b）S=1mm 輸入阻抗（c）S= 輸入阻抗圖（8）由圖（8）可知，圓盤與錐底之間的間隙S不影響盤錐天線的輸入阻抗，有公式（2）可以看出，盤錐天線的輸入阻抗只與盤錐天線的錐角有關(guān)。綜上所述，圓盤與錐底之間的間隙S對天線的影響較小，在一定條件下可忽略S對天線性能的影響。 變量D 對天線方向圖的影響圖（10）為S=1mm，Cmin=2mm，Cmax=24mm，D取不同值時(shí)天線的E面方向圖；圖（11）為S=1mm，Cmin=2mm，Cmax=24mm，D取不同值時(shí)天線的H面方向圖。若半徑D過大，會(huì)減小水平方向處的場強(qiáng)。 （a）D= 輸入阻抗
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