425-450MHz机载全向天线评估报告 - 图文

425-450MHz机载及车载全向天线

模拟及实验评估报告

西安星网天线技术有限公司

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评估报告

一. 摘要

该报告给出了机载全向天线及车载全向高增益天线的数值模拟和实验测试结果。设计指标完全根据客户的技术指标要求和天线理论进行。天线分为两种，即机载和地面车载两种用途工作频段为425MHz—450MHz。其中机载天线安装于机翼下方，天线驻波比要求小于2.0，方向图水平面全向，增益大于2dBi，天线外形必须符合机上安装环境条件。而地面车载天线增益为10dBi，水平面全向，最大方向上翘5度，天线高度小于4米。根据以上要求，我们对该两型天线进行了数值模拟计算，同时实际制作了实验样品，并进行了测试，给出了相应的结果。

二. 425—450MHz机载全向天线

1. 天线外形图

根据机上实际安装环境条件要求，天线的外形决定采用如图1(a)所示的圆柱状结构。天线外罩由环氧树脂玻璃钢组成。天线重量约1.0Kg。图1(b)为天线底座的安装图．(当天线工作频段为326-334MHz时，天线的长度为 246mm，其它基本相同)。

图1（a） 天线外形图

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图1(b) 天线底座安装示意图

2. 数值仿真及结果

如图2所示给出了该天线软件仿真的建模模型，天线的地板尺寸为1m*1m，用CST仿真的结果如图3-图5所示。

图2 软件仿真的建模

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3D

x-z Ansoft Corporation

Radiation Pattern 90-300.00-3.00-6.00-9.00-12.00-15.00-18.00-21.00-24.00-27.00-30.0030HFSSDesign2Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptive-6060-9090-120120 Y-Z X-Y

-150-180150 图3 425 MHz仿真结果

3D

Ansoft Corporation X-Z -30Radiation Pattern 200.00-3.00-6.00-9.00-12.00-15.00-18.00-21.00-24.00-27.00-30.0030 HFSSDesign2Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptive-6060-9090-120120X-Y Y-Z -150-180150

图4 437.5 MHz仿真结果

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3D X-Y

Ansoft Corporation

Radiation Pattern 100-300.00-3.00-6.00-9.00-12.00-15.00-18.00-21.00-24.00-27.00-30.0030HFSSDesign2Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : Sweep1-6060-9090-120120-150150-180 Y-Z X-Y

图 5 450 MHz仿真结果

3. 实验模拟结果

图6为天线的模拟实验图，天线的底板尺寸为1000mm*500mm*2mm.

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图6 模拟天线图

（1）图7为天线的驻波比测试曲线，从驻波比曲线图中可以看出，天线在整个工作频段425MHz—450MHz内驻波值均小于2.0，满足客户的技术指标要求.

图7 天线测试驻波图

（2）天线3D和2D方向图测试结果：

将实验天线和发射天线水平放置，发射天线为标准喇叭, 接收为实验天线，测试频点分别为425MHz，437.5MHz,450MHz，天线的方向图实验结果如图8-图10所示。

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3D X-Z

Y-Z

图8 425MHz时3D 和2D方向图

3D X-Z

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Y-Z

图9 437.5MHz时3D 和2D方向图

3D

X-Z

Y-Z

图10 450MHz时3D 和2D方向图

（3）天线增益测试结果：

频率 425MHz 437.5 MHz 450MHz Efficiency 90.4% 89.8% 88.5% Gain 3.21dBi 3.02dBi 2.88dBi ————————————————————————————————————————————

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三．425—450MHz车载全向天线

1. 天线外形图

如图11所示，天线为一长圆柱形杆状结构，分为上下两节，中间通过螺纹连接，便于拆卸和组装。天线下面末端通过U形卡和固定杆连接固定。

图11 天线装配后和拆卸后的外形图

2. 天线测试结果：

（1）天线驻波比测试结果：

图12为天线的驻波比测试曲线，从驻波比曲线图中可以看出，天线在整个工作频段425MHz—450MHz内驻波比值均小于1.5。

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图12 天线驻波测试图

（2）天线3D和2D方向图测试结果

将该车载天线和发射天线水平放置，测试频点分别为425MHz，437.5MHz,450MHz，发射天线为标准喇叭天线，接收天线为该车载天线，天线的方向图测试结果如图13所示。

1050-5-10-15-20 0-3010 5 0-60-5-10-15-90903060 -25-20-15-10-50510-120120-150180150

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D

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1050-5-10-15-20-25-20-15-10-50510425MHz 时天线3D和2D辐射方向图 0-3010 5 0-5-10-15-909030-6060-120120-150180150 5 437.5MHz 10时天线3D和2D辐射方向图

0-5-10-15-20-25-20-15-10-5051010

-30 030 5 0-60-5-10-1560-9090-120120-150180150

图13 450MHz 时天线3D和2D辐射方向图 （3）天线增益测试数据表

频率 425MHz 437.5 MHz 450 MHz （以天顶角为0方向）

最大辐射方向 84.1 84.9 85.7 Gain 10.29dBi 10.33dBi 10.35dBi 四． 结 论

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B C

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通过以上数值模拟和实际实验测试结果，可以看出这两种型号的天线满足了设计指标要求。当然对于具体使用状态，仍然要进行进一步的实验论证和测试，使天线的性能指标达到最优化。

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