八木天線的設(shè)計(jì)仿真與測試.pdf

1、天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的作用不可或缺，本文的主要內(nèi)容就是圍繞天線展開。論文的主要內(nèi)容分兩個(gè)部分：八木天線的設(shè)計(jì)和參數(shù)測量。 本文的第一個(gè)主要部分是八木天線的設(shè)計(jì)仿真，設(shè)計(jì)基于GSM-R干擾檢測定向用天線的要求。要在GSM-R頻段的下行885MHz-889MHz頻段內(nèi)和上行930MHz-934MHz頻段內(nèi)有高的方向性系數(shù)；方向圖主瓣半功率角小于40°，并且副瓣電平足夠低(<-9dB)；阻抗帶寬要覆蓋885-934MHz的頻帶，駐波比

2、小于1.5；另外，也要使其滿足移動(dòng)檢測的便攜式要求。 八木天線有很多分析方法，本文主要介紹了感應(yīng)電動(dòng)勢法、行波天線的觀點(diǎn)、矩量法與優(yōu)化算法相結(jié)合的方法及現(xiàn)代仿真技術(shù)應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)方法。本文八木天線的分析與設(shè)計(jì)包括天線部分的設(shè)計(jì)和平衡不平衡轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過理論分析和基于矩量法的仿真軟件FEKO和基于有限元法的HFSS設(shè)計(jì)仿真，得到符合要求的八木天線。通過仿真得到了天線在兩個(gè)頻段上垂直和水平極化方向的方向圖及相關(guān)特性參數(shù)、天線輸

3、入阻抗、駐波比及帶寬等天線設(shè)計(jì)要求的參數(shù)。通過結(jié)果的對比也驗(yàn)證了兩種軟件的有效性。 本文的第二個(gè)主要部分是天線特性參數(shù)的測量，包括天線的校準(zhǔn)、天線方向圖的測量、天線駐波比的測量。通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)際動(dòng)手操作，詳細(xì)介紹了測量方法、測量步驟、測量誤差的分析等。 最后，作為八木天線的設(shè)計(jì)的延續(xù)，本文介紹了國外一種新型的八木天線設(shè)計(jì)方法，其板狀設(shè)計(jì)易于和基于微帶的單片微波集成電路結(jié)合共形，極有可能在未來的通信和雷達(dá)系統(tǒng)毫米波成像技