基于频域天线的设计及测试课件.ppt

1、基于频域天线的设计及测试肖绍球 熊江2012.9.10 内容提要第一部分第一部分 实验原理实验原理第二部分第二部分 测试方法测试方法第三部分第三部分 任务题目任务题目第一部分 实验原理天线（辐射）问题求解的一般思路天线（辐射）问题求解的一般思路1.半波振子天线由无穷小偶极子积分得到远场由无穷小偶极子积分得到远场取取l=/2输入阻抗输入阻抗同轴线馈电与巴仑设计同轴线馈电与巴仑设计2.折合振子3.八木天线driven dipoledirectorreflectorTV or UHF receivers4.环天线无穷小电偶极子无穷小电偶极子/10波长电小环波长电小环单圈电小环输入阻抗单圈电小环输入阻

2、抗多圈电小环输入阻抗多圈电小环输入阻抗馈电方法馈电方法twin line fedcoaxial line fed优点优点剖面低、体积小、重量轻、制作成本低易于共形化设计并与有源器件和电路集成为单一模块缺点缺点带宽狭窄效率较低传统解析方法传统解析方法传输线模型分析法（R.Munson，1974）空腔模型分析法（Y.T.Lo，1979）并矢格林函数法模式展开法数值分析方法数值分析方法矩量法（常用全波仿真软件：IE3D、FEKO等）时域有限差分法（常用全波仿真软件：XFDTD等）有限元法（常用全波仿真软件：HFSS、COMSOL等）有限积分法（常用全波仿真软件：CST等）应用应用民用方面：移动通信终

3、端、医用探头、环境监测军事方面：机载、星载、弹载雷达、卫星通信等h5.贴片天线研究内容和背景贴片天线的空腔模型分析法贴片天线的空腔模型分析法基本假设基本假设薄基片（hWh）贴片天线的贴片天线的TM010 模模equivalent magnetic currentsE field“边射辐射边射辐射”（broadside radiation）研究内容和背景2szMnE 0101()22rrcfLL内场分布内场分布谐振频率谐振频率馈电方法馈电方法设计要点设计要点要求：设计工作频率为要求：设计工作频率为fr的矩形贴片天线，确定贴片尺的矩形贴片天线，确定贴片尺寸寸W,L1.确定基板参数r，h2.确定W:

4、3.确定延伸长度：4.确定L：221rrcWf22rreffcLLf 馈点选择馈点选择设计实例设计实例第二部分 测试方法1.反射系数、驻波比、回波损耗反射系数、驻波比、回波损耗2.方向图方向图3.增益增益1.设计一个频率范围设计一个频率范围900MHz的全向辐射半波振子天线的全向辐射半波振子天线，同轴线馈电，使用巴，同轴线馈电，使用巴仑保持方向图良好仑保持方向图良好2.设计一个频率范围为设计一个频率范围为470476MHz的全向辐射折合振子天线，双线馈电的全向辐射折合振子天线，双线馈电3.在在1和和2中选择一个将其扩展为八木天线使其具有强定向性中选择一个将其扩展为八木天线使其具有强定向性4.设计一个中心频率为设计一个中心频率为200MHz的圆环天线，可考虑双线和同轴线馈电的圆环天线，可考虑双线和同轴线馈电5.设计一个中心频率为设计一个中心频率为2.4GHz的矩形贴片天线，采用同轴探针背馈的矩形贴片天线，采用同轴探针背馈6.设计一个中心频率为设计一个中心频率为10GHz的矩形贴片天线，采用微带线侧馈的矩形贴片天线，采用微带线侧馈第三部分 任务题目