内容发布更新时间 : 2024/12/25 22:45:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
课设报告
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微波技术与天线 八木天线的仿真设计
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目录
1、设计摘要
2、设计原理
3、八木天线参数选择及设计要求 4、八木天线的HFSS10仿真
(1)建立模型 (2)确认设计
(3) S参数(反射参数) (4)2D辐射远区场方向图 (5)3D Polar
5、仿真结果分析
6、实验中的问题
7、心得体会
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一、 设计摘要
八木天线又称引向天线,它由一个有源振子及若干无源振子组成的线形端射天线。其结构示意图如下,在无源振子中较长的一个为反射器,其余的均为引向器,它被广泛应用于米波、分米波波段的通信、雷达、电视、及其它无线电系统中。
六元八木天线示意图
八木天线中,有源振子可以是半波振子,也可以是折合振子一般常用折合振子,以提高八木天线的输入阻抗,以便和馈电线匹配。主要作用是提高辐射能量。无源振子是若干孤立的金属杆,它与馈线和有源振子不直接相连,作用是使辐射的能量集中到天线的端向。
二、设计原理:
八木天线的工作原理是:有源振子被馈电后,向空间辐射电磁波,使无源振子中的产生感应电流,从而也产生辐射。改变无源振子的长度及其与有源振子之间的距离,无源振子上的感应电流的幅度和相位也随着改变,从而影响有源振子的方向图。若无源振子与有源振子之间的距离小于λ/4,无源振子比有源振子短时,整个电磁波能量将在无源振子方向增强;无源振子比有源振子长时,将在无源振子方向减弱。比有源振子稍长一点的称反射器,它在有源振子的一侧,起着消弱从这个方向传来的电波或从本天线发射去的电波的作用;比有源振子略短的称引向器,它位于有源振子的另一侧,它能增强从这一侧方向传来的或向这个方向发射出去的电波。通常反射器的长度比有源振子长4%~5%,而引向器可以有多个,第1~4个引向器的长度通常比有源振子顺序递减2%~5%。
本设计就是基于八木天线的基本理论的基础上,设计一个六元八木天线。
三、 八木天线参数选择及设计要求
根据上述八木天线基本理论的介绍,我们可以知道引向器越多,方向越尖锐、增益越高,但实际上超过四、五个引向器之后,这种“好处”增加就不太明显了,而体积大、自重增加、对材料强度要求提高、成本加大等问题却渐突出。通常情况下有一副五单元八木(即有三个引向器,一个反射器和一个有源振子)就够用了。因此,我们选用了一个比较合适的参数范围,其参数如下: 其工作频率为
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