Ansoft HFSS仿真分析半波对称振子天线波长缩短效应

利用电磁仿真软件Ansoft HFSS,在5G信号n79波段内,取中心频率分别为4.2,4.4,4.6,4.7,4.8和5.0GHz进行仿真分析,得出这些频率的信号在实际天线中波长分别为64.04,61.22,59,96,58.7, 56.22,67.04 mm。表明,在实际天线中这些信号对应的波长与自由空间波长波长相比缩短率为6.1%。将此结果应用到信号频率分别为5和28GHz的天线仿真设计中,可计算出该频率信号在天线中的实际工作波长分别为117.4和10.06 mm。仿真结果表明,所得天线的谐振频率与预期吻合;天线的回波损耗,相对带宽,输出阻抗和方向增益皆满足移动基站通信天线的要求。

介质埋藏贴片对称振子天线

为研究新型介质埋藏八木天线提供实验和理论基础,运用微带线技术、天线原理和微带贴片天线理论,研究出了一种介质埋藏式贴片对称振子天线的结构形式.该结构形式是在变形的微带线正面,无缝隙覆盖一层与基片相同的介质而形成的,它将天线的金属部分完全埋藏于介质中,除了具有与微带振子天线性能相似的特点外,还明显地缩短了天线的长度.数值仿真决定了其结构,得出了其性能参数,并进行实物天线的实验测试.测试结果证明了此种结构的合理性.

一种具有防雷保护功能的对称振子天线设计

文章在L频段设计了一个对称振子天线,通过矩量法对天线尺寸进行了推导计算,并设计了一种特殊的馈电方式,使其在满足电性能要求的同时具备了防雷保护的功能。仿真结果表明,天线电性能与理论设计值相符,满足水平全向的使用要求。

基于分形理论弯折线对称振子天线的研究

利用基于有限积分法的电磁仿真软件CST Microwave Studio对天线的谐振频率、谐振点输入阻抗、天线带宽、天线定向性等天线特性进行仿真研究,通过改变天线的几何形状找出它与天线特性参数之间的关系。结果表明,在不改变天线外部长度的情况下,通过改变天线的弯折次数、弯折角度、弯折高度、弯折置向等方法,可有效地降低天线的谐振频率,控制天线的输入参数,从而实现天线的电小化设计。这为分形天线的几何参数与电参数之间关系的研究提供理论依据与数据支持。

运用Origin软件实现对称振子天线辐射的分析

利用Origin软件绘图功能绘制出对称振子天线辐射功率的角分布图和辐射功率与辐射电阻函数关系图,进而直观地分析对称振子天线辐射功率随角度变化情况,以及辐射功率与辐射电阻之间的关系。也显示该软件在研究比较复杂的对称振子天线辐射中,所体现出来的快速、直观的特点。

新型圆极化全向对称振子天线

提出一种新型的圆极化全向天线,其仿真在12%的频带宽度内电压驻波比小于2,中心频率的水平面全向辐射圆极化增益起伏小于0.25dB,圆极化轴比小于4.2dB,增益大于1.3dB。测试结果表明,在39%的频带宽度内电压驻波比小于2,中心频率的水平面全向辐射圆极化增益起伏小于0.4dB,圆极化轴比小于6.5dB,比较容易组阵。这种天线在个人通信系统和地面控制系统中有较强的实用价值。

基于极化转换超表面的低RCS对称振子天线设计

本文基于极化转换超表面加载技术提出了一种具有宽带雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)减缩特性的对称振子天线。用极化转换超表面代替传统对称振子天线的金属反射板,在不影响天线辐射性能的前提下,实现了天线的带外RCS减缩。以对称振子天线为例进行了仿真研究,当电磁波分别以x极化和y极化方式垂直入射时,相对于传统对称振子天线,加载极化转换超表面的天线可在5～18GHz频段内实现不同程度地单站RCS减缩,其中5dB以上单站RCS减缩带宽分别为6.3～14.5GHz和5.9～14GHz。仿真结果表明加载极化转换超表面的天线在保证辐射性能基本不变的情况下,可以实现良好的带外RCS减缩性能。

长旋转椭球对称振子天线严格解的新方法

本文应用等效磁流的概念，通过在长旋转椭球坐标系中求解磁流矢位的方法，导出了长旋转椭球对称振子天线电流分布和输入阻抗的严格公式。本文所用方法与文献[1]中所用方法相比逻辑性强，易于理解。

天线系数的校准和使用

天线系数是一项重要参数。然而 ,天线生产者提供的天线系数都是在一定前提下进行校准的 ,如果直接用于测量现场就会带来误差。但若在测量现场先求得天线实际增益 ,便可计算出精度更高、实用而有效的天线系数。

超宽带无线电引信天线设计及仿真

为解决超宽带引信发射机与天线带宽、功率匹配的问题,设计了一种超宽带无线电引信天线。借助CST电磁场仿真软件对三角对称振子天线的馈电点和张角天线性能进行了仿真优化,通过分析其驻波比、天线带宽、天线增益和辐射信号幅度,可得出三角对称振子天线的最佳馈电点为三角形顶端、最佳张角为60°以及时域分析法更适合于超宽带无线电引信天线的仿真与优化。

闪电电磁脉冲卫星接收天线设计初步探索

针对卫星轨道闪电电磁脉冲 (LEMP)的信号特征以及接收环境的限制 ,提出了卫星轨道接收LEMP的天线设计参数 ,并据此设计了对称振子天线和对数周期振子阵天线。计算出了两种天线的辐射阻抗 ,输入阻抗 ,增益曲线 ,驻波比等参数 ,还给出了对数周期振子阵天线的各参数曲线。最后对两种天线进行了比较。对称振子的特点结构简单适合于当前应用。对数周期天线的接收性能优于对称振子天线 。

射频标签温度传感器微带天线设计及系统研究

首先通过引入射频识别技术和无线传感器网络技术相结合的一个新兴技术——射频识别传感器网络的概念,介绍作为其网络节点的射频识别传感器的种类及其基本工作原理,说明天线在其中的重要性;然后介绍了三种常用天线:线圈天线、对称振子天线、微带天线的工作原理,以及微带天线的设计过程;最后,在无线体温监控系统中,设计出通信距离控制在5 m范围以内的微带天线,并对结果进行了实际测量,符合设计要求。

半圆环嵌套多频印刷天线

文章从多频天线的研究现状出发,提出了具有多频特性的半圆环嵌套天线,通过电磁仿真软件CST Microwave Studio仿真研究了半圆环的外半径、宽度和嵌套数目对通频带的中心频率、带宽和通频带个数的影响;设计了可工作于2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz以及5.8GHz四个频段的共面波导馈电的印刷单极子天线,在此基础上设计了平衡微带线馈电、以嵌套半圆环为辐射单元的对称振子天线,并制作了两种天线实物进行测试,实验结果与仿真吻合较好,验证了设计思路的正确性。

电磁波激励下天线的响应特性分析

应用互易定理推导出了电磁波激励下天线的耦合长度和耦合面积的表达式,这两个物理量可以表征天线的响应特性。针对对称振子天线,在不同来波照射方向和端接不同带宽的接收机这两种情况下,计算获得了耦合长度和耦合面积。计算结果表明,工作频率为2GHz的对称振子天线的耦合长度随着接收机带宽的变化在频率f=2+4n(GHz)(n=0,1,2...)或f=4n(GHz)(n=1,2...)附近出现谐振峰;而耦合面积随来波入射角度的增大而增大,随接收机带宽的减小而减小。

某型信标天线结构设计

本文介绍了某型信标天线的设计方案,详细阐述了该信标天线的结构设计,并针对设计中的难点给出了详细的解决方法,最终设计出了满足技术要求的信标天线。

一种覆盖半空域相控阵天线方向图计算

介绍棱台形相控阵天线在不同空间位置的天线方向图分析计算方法,通过建立数学模型和理论分析,计算的结果与实测结果非常一致,从而为相控阵天线的阵列单元初始相位设置和相位控制提供了设计依据。

同时测量脉冲磁场和电场的仿真研究

针对脉冲电磁场的时间短、稳定性差,分别测量电场和磁场会造成准确率降低的问题,设计了一个同时测量脉冲磁场和电场的方案。首先利用理论知识对电场和磁场的关系进行推导,然后通过CST2020对半波对称天线进行建模,并且对天线的负载效应和尺寸效应做了仿真,来确定天线的外形。最后利用电荷灵敏放大电路对信号进行处理。仿真结果为半波对称天线的长度为15 mm,负载电容为1 pF和负载电阻为1 MΩ是最佳长度。电荷灵敏放大电路对信号进行处理,脉冲电流信号范围为0.1~10μA,电磁场的测量范围为线性误差在0.822%左右。仿真表明半波对称振子天线的外形参数以及电荷灵敏放大电路测试脉冲电磁场的波形能够满足要求。

J2435型电磁波的发送和接收演示器的设计

在中学、中专及大学物理教学中,为了生动、直观、有效地进行电磁场与电磁波课程的教学,迫切需要这方面的教具。早在50年代,有些物理教师就亲手制作过超短波发射机及接收器等自制教具,在教学中起到了良好的作用。国家教委在1985年颁布的“中学理科教学仪器配备目录”中,已将电磁波发送接收演示器列为必配教学仪器。本演示器吸收了自制教具的优点。

分门逐类谈天线（三）

对数周期天线 对数周期天线（Log Periodic Antenna）的外形结构类似于八木天线，但其工作原理却与八木天线截然不同。对数周期天线是基于偶极天线工作原理变化而来，其外形结构如图1所示，由若干个对称振子天线组成，所有振子尺寸都按同一比例因子变化。