阵列天线方向图的意义

阵列天线方向图的MATLAB 实现

课程名称：MATLAB程序设计与应用

任课教师：周金柱

班级： 04091202

姓名：黄文平

学号： 04091158

成绩：

阵列天线方向图的MATLAB 实现

摘要：天线的方向性是指电磁场辐射在空间的分布规律，文章以阵列天线的方向性因子F（θ，φ）为主要研究对象来分析均匀和非均匀直线阵天线的方向性。讨论了阵列天线方向图中主射方向和主瓣宽度随各参数变化的特点，借助M ATLAB绘制出天线方向性因子的二维和三维方向图，展示天线辐射场在空间的分布规律，表现辐射方向图的特点。

关键词：阵列天线;;方向图；MATLAB

前言：

天线是发射和接收电磁波的重要的无线电设备， 没有天线也就没有无线电通信。不同用途的天线要求其有不同的方向性，阵列天线以其较强的方向性和较高的增益在工程实际中被广泛应用。因此，对阵列天线方向性分析在天线理论研究中占有重要地位。阵列天线方向性主要由方向性因子F（θ，φ）表征，但F（θ，φ）在远区场是一组复杂的函数，如果对它的认识和分析仅停留在公式中各参数的讨论上， 很难理解阵列天线辐射场的空间分布规律[ 1 ]。MATLAB以其卓越的数值计算能力和强大的绘图功能，近年来被广泛应用在天线的分析和设计中。借助MA

Array of Inverted Amos Antennas for 2.4 GHz

Dragoslav Dobri?i?, YU1AW

dragan@http://www.77cn.com.cn

Introduction

I

n one of my previous articles about Amos antenna [1] I described how it is possible to build WLAN antenna with semicircular horizontal diagram of radiation using

Franklin’s antenna in front of a narrow reflector surface. In that article I described how it is possible to decrease, or almost completely eliminate, undesired radiation of the short circuit at the end of phasing lines in order to get a clean pattern unspoi

线极化微带天线阵列的设计

摘要

微带、微波起源于上世纪中期，在上世纪末就已经展开了对实用天线的研究并制成了第一批实用天线，现在微带天线方面，无论在理论还是应用，都已经取得了很大进展，并在深度和广度上都获得了进一步发展。微带天线技术越来越成熟，其应用与我们的生活、军事、科技都息息相关。体积小、重量轻、剖面薄是微带天线优于普通天线的特点，并且它适合用于印刷电路技术大批量生产，所以能够制成与导弹、卫星表面相共型的结构。因此微带天线在军事、无线通信、遥感、雷达等领域得到了广泛的应用。但是根据微带天线自身的结构特点，仍存在一些缺点，例如频带窄、效率低、增益低、方向性差。解决这些问题的方法就是：将若干个天线单元有规律的排列起来，通过利用这些天线单元构成天线阵列，从而来提高天线的增益、增强天线的方向性。

本文在学习微带天线理论及微带天线阵列基本理论的基础上，利用高频电磁仿真软件HFSS对阵列天线进行仿真设计。设计了中心频率在5.8GHz的阵列天线，对天线的特性进行了深入细致的研究。分别对单个天线阵元和天线阵列进行了仿真，天线阵列的增益明显大于单个微带天线，且方向性更好。因此采用天线阵列的形式进行仿真并对结果中各相关参数进行对比分析差异，优化调整了相关参数。

线极化微带天线阵列的设计

摘要

微带、微波起源于上世纪中期，在上世纪末就已经展开了对实用天线的研究并制成了第一批实用天线，现在微带天线方面，无论在理论还是应用，都已经取得了很大进展，并在深度和广度上都获得了进一步发展。微带天线技术越来越成熟，其应用与我们的生活、军事、科技都息息相关。体积小、重量轻、剖面薄是微带天线优于普通天线的特点，并且它适合用于印刷电路技术大批量生产，所以能够制成与导弹、卫星表面相共型的结构。因此微带天线在军事、无线通信、遥感、雷达等领域得到了广泛的应用。但是根据微带天线自身的结构特点，仍存在一些缺点，例如频带窄、效率低、增益低、方向性差。解决这些问题的方法就是：将若干个天线单元有规律的排列起来，通过利用这些天线单元构成天线阵列，从而来提高天线的增益、增强天线的方向性。

本文在学习微带天线理论及微带天线阵列基本理论的基础上，利用高频电磁仿真软件HFSS对阵列天线进行仿真设计。设计了中心频率在5.8GHz的阵列天线，对天线的特性进行了深入细致的研究。分别对单个天线阵元和天线阵列进行了仿真，天线阵列的增益明显大于单个微带天线，且方向性更好。因此采用天线阵列的形式进行仿真并对结果中各相关参数进行对比分析差异，优化调整了相关参数。

毕业设计(论文)说明书

题 目： 短波圆形阵列天线研究 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 电子科学与技术

题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发

桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 I 页 共 III 页

摘 要

短波是指频率在3M－30M的无线电波，短波可以以较小的功率借助电离层反射进行远距离传播。短波天线的有效高度大，辐射电阻大，效率高，方向性良好，增益高，通频带宽等特点。短波天线构成圆形阵列，利用波的干涉原理 , 通过控制各阵子的相位，使空间某一方向上的辐射加强，其他方向上减弱或完全抵消，从而改变了天线的辐射方向，实现了功率的合成，提高发射功率。圆形阵列天线其辐射方向有全向和定向两种情况，全向辐射增益较低，频带窄；而定向辐射增益高，频带较宽。

本毕业设计利用FEKO5.5和CST2009对频率范围在3MHz-30MHz的9阵子短波圆形阵列天线进行设计和研究分析，总结出关于短波圆形阵列天

天津理工大学 实验报告

均匀线阵的方向图函数

计算机与通信工程学院 信号与信息处理 徐弘扬

智能天线通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状，即只适应或以预制方式控制波束幅度、指向和零点位置，使波束总是指向期望方向，而零点指向干扰方向，实现波束随用户走。

阵列的方向图定义为阵列输出的绝对值与来波方向之间的关系。而静态方向图是指不考虑信号及其来向，由阵列的输出直接相加得到的。本实验主要研究阵列的静态方向图。 实验原理：

由方向图乘积定理：F(?,?)?Fe(?,?)?S(?,?) 其中F为方向图因子，Fe为单元因子，S为阵因子。由于单元因子值表示构成阵列天线每个单元的辐射特性，仅取决于单元的形式及取向，与阵的组织方式无关，即Fe与S是相互独立的。可对Fe和S单独进行研究，此处进行S的讨论时可假想为各向同性单元（Fe=1）组成的阵列的方向图函数。

均匀线阵的阵因子为：S(u)?I0sin(Nu/2)

sin(u/2)归一化阵因子为:s(u)?S(u)sin(Mu/2) ?I0NNsin(u/2)方向图函数：G(?)?2?dsin(N?/2)sin? ，其中???Nsin(?/2)2对于静态方向图主瓣的零点，由G0(?)?0可以

中国移动通信企业标准 双极化智能天线阵列设备规范

S m a r t A n t e n n a A r r a y D e v i c e S p e c i f i c a t i o n （F o r D u a l -P o l a r i z e d S m a r t A n t e n n a ）

版本号： V 1.3.0

中国移动通信有限公司 发布

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目录

1范围 (1)

2规范性引用文件 (1)

3术语、定义和缩略语 (3)

4双极化智能天线阵列的结构、原理 (3)

4.1双极化智能天线的结构 (3)

4.2双极化智能天线的原理 (4)

4.3宽频双极化智能天线支持的频段 (4)

5电气性能要求 (5)

5.1电气性能指标要求 (5)

5.2匹配要求 (8)

5.3广播波束宽度的约定 (8)

5.4广播波束权值的约定 (9)

6天线校准网络要求 (9)

7机械性能指标要求 (9)

7.1N型天线端口设计要求 (9)

7.2盲插端口设计要求及机械固定结构要求 (10)

7.3集束端口设计要求及机械固定结构要求 (10)

7.4其它机械指标要求 (10)

7.5安装要求 (1

超宽带及其应用

超宽带技术的最初形式为脉冲无线通信，起源于20世纪40年代，从其出现到20世纪90年代之前，UWB技术主要作为军事技术在雷达和低截获率、低侦侧率等通信设备中使用。近年来，随着微电子器件的技术和工艺的提高，UWB技术开始应用于民用领域。超宽带通信是一种不用载波，而通过对具有很陡上升和下降时间的脉冲进行调制(通常，脉冲宽度在0.20-1.5ns之间)的一种通信，也称为脉冲无线电(Impulse Radio).时域(Time Domain)或无载波(Carrier Free)通信。它具有GHz量级的带宽，并因其发射能量相当小，因此可能在不占用现在已经拥挤不堪频率资源的情况下带来一种全新的语音及数据通信方式。

超宽带要求相对带宽[4]比高出20%或者绝对带宽大于0.5GHz，其传输速率可超过100Mbps，具有这样特性的系统称为UWB系统。

图1.1 超宽带频谱图

UWB由于占有带宽达到数GHz，即使传送路径特性良好也会产生失真，但其具有以下的优点，使得UWB仍然倍受重视。

1、 抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接

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小学课堂教学应用思维导图的意义

作者：朱文辉 刘会弟

来源：《速读·中旬》2015年第04期

摘 要：我们学校近几年，在各科课堂教学中以思维导图作为教学工具，师生在教与学的过程中，都充分利用思维导图教与学。经过2年多的应用与实验，大幅地提高了学生的学习效率、有效地发展了学生的思维能力和成功地培养了学生的学习兴趣。本文将在思维导图运用到课堂教学中的意义方面，做些探索。 关键词：思维导图；应用价值；课堂教学 一、小学课堂教学应用思维导图的概念

思维导图是表达发散性思维的高效的图形思维工具。它简单却又极其有效。思维导图是一种将放射性思考具体化的方法。放射性思考是人类大脑的自然思考方式，每一种进入大脑的资料，不论是感觉、记忆或是想法——包括文字、数字、线条、颜色等，都可以成为一个思考中心，并由此中心向外发散出成千上万的关节点，每一个关节点代表与中心主题的一个连结，而每一个连结又可以成为另一个中心主题，再向外发散出成千上万的关节点，而这些关节的连结可以视为人的记忆，也就是个人数据库。思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相

负一、 填空题

1、电偶极子的辐射功率取决于________________，辐射功率与_______________无关。 2、请画出如图所示三种放在无限大理想导电平面上对称振子的镜像天线。

______ ________ ___________ ??＝∞??＝∞3、一双极天线，臂长l=20m，则它的工作频率范围为________________________。

4、螺旋鞭天线和单极振子天线相比，最大的优点是_____________________________。螺旋天线的辐射特性取决于__________________________________。

5、电基本振子的辐射场和磁基本振子的辐射场除了_______________________________________________外，其他特性完全相同。

正正负负6、对称振子天线的直径越____________，平均特性阻抗越_____________，对称振子的输入阻抗随电长度的变化越平缓，有利于改善频带宽度。(b)

7、均匀直线阵间距的加大会使得方向系数______________。但是过大的间距会导致_______________