本文選題：法向模螺旋天線 + 半環(huán)鞭天線��； 參考：《大連海事大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,短波通信起著極其重要的作用。天線作為無線電波接收和發(fā)射的出入口,性能是否良好直接影響著整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。對于短波天線來說,一方面由于波長(10m-100m)很長,導(dǎo)致該頻段的天線尺寸一般較大,大尺寸成為了短波天線被廣泛應(yīng)用的一大阻礙；另一方面,現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對短波天線的頻帶寬度也有很高要求。針對短波天線的這一現(xiàn)狀,遼寧普天數(shù)碼股份有限公司委托大連海事大學(xué)天線微波研究所研發(fā)小型化寬帶短波天線,筆者參與了該項目的研發(fā)并對此項目進(jìn)行總結(jié)形成了論文。 本文在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上,對短波天線的小型化和寬頻帶技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和仿真運算,對不同的天線結(jié)構(gòu)提出了不同的優(yōu)化方法。論文的主要工作如下： (1)在傳統(tǒng)的法向螺旋天線的基礎(chǔ)上設(shè)計了一款變螺距雙線螺旋天線,既保留了螺旋天線的小型化特點,又對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使其工作帶寬變寬。在經(jīng)過對其結(jié)構(gòu)大量的仿真和參數(shù)的優(yōu)化后,最終實現(xiàn)了在2MHz-30MHz的良好匹配且滿足了短波天線小型化的要求。 (2)為了改善短波通信中存在盲區(qū)的缺點,設(shè)計了一款以天波形式傳播的半環(huán)鞭天線。采取MATLAB和HFSS聯(lián)合仿真的這樣一種較新穎的仿真方法,利用在MATLAB中編寫的遺傳算法來實現(xiàn)對天線所加載的集總元件參數(shù)的優(yōu)化,優(yōu)化后通過無源匹配網(wǎng)絡(luò),最終達(dá)到了小型化和寬頻帶的要求。另外利用了EBG結(jié)構(gòu)有效的改善了其方向性。 (3)重點研究了基于負(fù)阻抗變換器的有源匹配網(wǎng)絡(luò)這種使天線小型化和寬頻帶的技術(shù),對單極子進(jìn)行了有源匹配。選取以三極管2SC3355為核心器件的浮地型負(fù)阻抗變換器和單極子天線進(jìn)行實物的加工和測試,最后達(dá)到了以負(fù)電容抵消單極子大電抗的目的。
[Abstract]:Shortwave communication plays an extremely important role in modern wireless communication systems. As the gateway of radio wave receiving and transmitting, the performance of antenna has a direct impact on the quality of the whole communication system. For shortwave antennas, on the one hand, because the wavelength of 10m-100m) is very long, the antenna size in this frequency band is generally larger, and the large size has become a major obstacle to the wide application of shortwave antennas; on the other hand, Modern wireless communication systems also require high bandwidth of shortwave antennas. In view of this situation, Liaoning Putian Digital Co., Ltd. commissioned Dalian Maritime University Antenna Microwave Research Institute to develop miniaturized broadband shortwave antennas. The author participated in the research and development of the project and summarized the project into a paper. Based on the previous achievements, the miniaturization and broadband techniques of shortwave antennas are studied and simulated in this paper, and different optimization methods are proposed for different antenna structures. The main work of the thesis is as follows: 1) based on the traditional normal spiral antenna, a variable pitch dual-wire helical antenna is designed, which not only retains the miniaturization characteristics of the helical antenna, but also improves its structure so as to widen its working bandwidth. After a lot of simulation and parameter optimization, a good match in 2MHz-30MHz is realized and the miniaturization of shortwave antenna is satisfied. In order to improve the defect of blind area in shortwave communication, a half-loop whip antenna propagating in the form of sky wave is designed. A novel simulation method, which is combined with MATLAB and HFSS, is adopted to optimize the parameters of lumped elements loaded by antenna by using genetic algorithm written in MATLAB. After optimization, a passive matching network is adopted. Finally, the requirements of miniaturization and broadband are achieved. In addition, the EBG structure is used to improve its directivity effectively. The active matching network based on the negative impedance converter, which makes the antenna miniaturized and broadband, is studied emphatically. The active matching of the monopole is carried out. The floating earth negative impedance converter and monopole antenna with transistor 2SC3355 as the core device are selected for processing and testing. Finally, the purpose of counteracting monopole reactance with negative capacitance is achieved.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN822.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬洪波,陳建軍,張建國,江濤;隨機參數(shù)天線結(jié)構(gòu)的概率優(yōu)化設(shè)計[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;2005年03期

2 羅鷹,段寶巖;星載可展開天線結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];電子機械工程;2005年05期

3 王芳林;高偉;陳建軍;;風(fēng)荷激勵下天線結(jié)構(gòu)的隨機振動分析[J];工程力學(xué);2006年02期

4 王志剛;王志海;;某機載SAR天線支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J];機械與電子;2011年06期

5 葉尚輝;段寶巖;;帶離散變量的天線結(jié)構(gòu)幾何優(yōu)化設(shè)計[J];西北電訊工程學(xué)院學(xué)報;1985年03期

6 夏元杰;天線結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J];機械與電子;2004年01期

7 王晨曦;天線結(jié)構(gòu)的多工況離散變量優(yōu)化設(shè)計[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年05期

8 梁震濤;陳建軍;張建國;;天線結(jié)構(gòu)動力特性分析的未確知因子法[J];兵工學(xué)報;2007年04期

9 唐登運;;天線結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計[J];電子機械工程;2007年02期

10 戴君;劉凌;高偉;;隨機天線結(jié)構(gòu)在隨機風(fēng)荷激勵下的動力分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2010年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 唐登運;;天線結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析與動力優(yōu)化[A];2005年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 萇浩;;某大型可折疊桁架式天線結(jié)構(gòu)設(shè)計[A];中國電子學(xué)會電子機械工程分會2009年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

3 周治立;李莉;洪勁松;王秉中;;一種新穎的結(jié)構(gòu)緊湊型諧波抑制天線[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

4 常蕓芬;高成;石立華;徐遠(yuǎn)哲;;探地雷達(dá)蝶形天線的優(yōu)化與設(shè)計[A];全國電磁兼容學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

5 梁玉軍;謝慧;張靜;翟琦;;天線仿真技術(shù)在大型天線維修中的應(yīng)用[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2008年

6 王銀行;張小苗;白雪;李晉陽;趙旭東;;一種具有引向器的改進(jìn)Antipodal Vivaldi天線[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

7 蔡潤南;林澍;劉元芳;陳立甲;邱景輝;王進(jìn)祥;;具有梯形有源振子的印刷引向天線研究[A];2010年全國電磁兼容會議論文集[C];2010年

8 柳曉鳴;劉人杰;;一種螺旋型船用短波小天線的設(shè)計方案[A];中國航海學(xué)會通信導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會（1992）論文集[C];1992年

9 趙興;阮成禮;胥亞東;;加載線錐天線研究[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第二冊）[C];2006年

10 陳志平;施滸立;呂興榮;;多徑測量天線及座架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與力學(xué)分析[A];2005年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 黑龍江 張英杰;適合高層架設(shè)的球面活饋天線設(shè)想[N];電子報;2008年

2 MABS;介紹一種寬頻帶高增益電視天線[N];電子報;2002年

3 常麗君;可調(diào)節(jié)納米天線能改變光性質(zhì)[N];科技日報;2014年

4 電科;中國電科自主研制亞洲最大射電望遠(yuǎn)鏡[N];中國質(zhì)量報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 狄杰建;索網(wǎng)式可展開天線結(jié)構(gòu)的反射面精度優(yōu)化調(diào)整技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2005年

2 李申;大型天線結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

3 宋立偉;天線結(jié)構(gòu)位移場與電磁場耦合建模及分析研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

4 占甫;天線結(jié)構(gòu)homologous變形設(shè)計與可展結(jié)構(gòu)試驗及間隙研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 單福琪;分形及PBG理論用于MEMS可重構(gòu)天線研究[D];清華大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張婷;米波天線結(jié)構(gòu)分析技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 李建榮;輕型過頂跟蹤天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的研制[D];西安電子科技大學(xué);2010年

3 邵曉婷;帶高阻面結(jié)構(gòu)的新型折疊槽天線的設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2005年

4 尤芳;天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程的可視化技術(shù)研究與應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2006年

5 夏元杰;天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化及軟件開發(fā)[D];西安電子科技大學(xué);2004年

6 岳曉強;天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的關(guān)鍵技術(shù)研究與軟件開發(fā)[D];西安電子科技大學(xué);2006年

7 謝晶;某機動三坐標(biāo)雷達(dá)天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計[D];東南大學(xué);2006年

8 馬芳;結(jié)構(gòu)廣義可靠性分析及其在天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2004年

9 王旭東;天線結(jié)構(gòu)可視化優(yōu)化建模技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年

10 白磊;中短波天線電磁輻射分析[D];華北電力大學(xué);2012年

，

本文編號：1982744