本文關(guān)鍵詞：寬帶非均勻垂直接地八木天線

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【摘要】：八木天線自上世紀二十年代誕生以來,由于其制作簡單,以及良好的方向性獲得了大量的關(guān)注,吸引了無數(shù)國內(nèi)外學者的研究。至今八木天線的研究已經(jīng)趨于成熟,在測向,通信,雷達等各個方面都得到了廣泛的應用。目前常用的八木天線有傳統(tǒng)的金屬桿式八木天線與在印制板上制作的準八木天線兩種。在印制板上制作的準八木天線目前非常流行,這種八木天線形式最多應用最廣。然而根據(jù)科研的需要,本文采取了金屬桿式垂直接地八木天線。本文主要研究了寬帶S波段以及P波段在有限大地面上垂直接地的八木天線。在2.4m?6m?0.1m的有限口徑內(nèi),重點對P波段八木天線組成面陣的端射特性以及低剖面做了深入研究。論文研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)一種S波段有限地面上的垂直接地八木天線的研究。采用Ansoft HFSS基于全波分析的高頻仿真軟件進行仿真與優(yōu)化,單元天線駐波在2GHz~5.2GHz頻帶范圍內(nèi)小于2。天線在2GHz~4GHz頻帶內(nèi)端射特性明顯,方向圖不發(fā)生畸變。(2)S波段垂直接地八木天線的加工。采用SolidWorks機械工程軟件繪制了天線的工程圖并完成實物加工。用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試了天線的駐波,在微波暗室中對天線的遠場進行測試,測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。(3)一種P波段有限地面上的垂直接地八木天線的研究。采用Ansoft HFSS仿真軟件建模并仿真優(yōu)化,單元天線在320MHz~520MHz頻帶范圍內(nèi)駐波小于2。將單元天線并排排列組成線陣,研究其方向圖特性,各端口有源駐波在頻帶范圍內(nèi)小于2。(4)P波段垂直接地八木天線陣的端射特性與低剖面的研究。將P波段垂直接地八木天線剖面降低到100mm,在端射方向組成線陣通過對各端口相位控制使其波束指向偏向端射方向,且在端射方向取得最大增益。在2.4m?6m?0.1m有限口徑內(nèi),將線陣并排排列組成面陣,總增益達到20dBi,端射方向(??90?面)取得最大增益,且端射方向增益相對于總增益的下降小于3dB;面陣在水平方向可以做±15°有限掃描,各端口駐波有源駐波小于3。
【關(guān)鍵詞】：八木天線 寬帶 垂直接地 低剖面 端射陣
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN823.17
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景與意義10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.4 技術(shù)指標12-13
• 1.5 主要工作與章節(jié)安排13-14
• 第二章 八木天線及天線陣的基本理論14-24
• 2.1 天線設(shè)計的重要技術(shù)指標14-15
• 2.2 八木天線理論與設(shè)計15-19
• 2.2.1 八木天線理論15-17
• 2.2.2 垂直接地的八木天線17-18
• 2.2.3 八木天線增益的優(yōu)化設(shè)計18-19
• 2.3 陣列天線理論19-23
• 2.3.1 端射陣天線19-20
• 2.3.2 強方向性端射陣20-21
• 2.3.3 相控掃描理論21-23
• 2.3.4 陣列中的互耦23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 S波段寬帶非均勻垂直接地八木天線的設(shè)計24-33
• 3.1 常規(guī)的垂直接地八木天線24-26
• 3.2 S波段寬帶非均勻垂直接地八木天線的設(shè)計26-31
• 3.2.1 擴展阻抗帶寬的方法26-27
• 3.2.2 擴展方向圖帶寬的方法27-28
• 3.2.3 寬帶非均勻垂直接地八木天線的建模與仿真28-29
• 3.2.4 單元天線的仿真結(jié)果29-31
• 3.3 本章小結(jié)31-33
• 第四章 S波段寬帶垂直接地八木天線的加工與實測33-38
• 4.1 加工與實測的準備工作33-34
• 4.2 天線實物以及測試結(jié)果34-37
• 4.3 小結(jié)37-38
• 第五章 P波段寬帶單極八木天線及其陣列的研究與設(shè)計38-72
• 5.1 P波段寬帶單極八木天線的研究38-46
• 5.1.1 單元天線的建模與仿真38-39
• 5.1.2 單元天線的仿真結(jié)果39-40
• 5.1.3 單元天線并排排列成線陣的建模與仿真40-44
• 5.1.4 在水平面內(nèi)做有限掃描的仿真與結(jié)果44-46
• 5.2 P波段寬帶單極八木天線低剖面的研究46-50
• 5.2.1 天線加頂?shù)脑?/span>46-48
• 5.2.2 單元天線降低剖面的建模與仿真48-49
• 5.2.3 降低剖面的單元天線仿真結(jié)果49-50
• 5.3 有限大地面上端射陣波束指向與增益的研究50-61
• 5.3.1 地面上單極天線的波束指向50-51
• 5.3.2 單極八木天線在端射方向排列時波束指向與增益的研究51-53
• 5.3.3 端射方向排列線陣的建模與仿真結(jié)果53-58
• 5.3.4 端射方向線陣方向圖的分析58-61
• 5.4 端射面陣的設(shè)計與仿真結(jié)果61-70
• 5.4.1 不掃描時端射面陣的建模與仿真61-67
• 5.4.2 陣列做有限掃描時端射面陣的仿真結(jié)果67-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-76
• 攻碩期間取得的研究成果76-77

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本文編號：632915