天线宝宝

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_______________

FEKO v6.2天线仿真应用微带天线-Microstrip Antenna

问题描述 参考FEKO自带的例子: Example-A8Microstrip patch antenna采用多种求解技术–全模型：MoM+磁对称–格林函数：MoM+磁对称

采用多种端口激励方式–线端口电压源激励：Wire Port–微带型棱边端口电流源激励：MicroStrip Port线馈端口: Wire Port

棱边端口:Edge Port线端口:Wire Port

DEMO1:全模型+线端口

线馈端口: Wire Port

Demo1:建模-定义变量、设定长度单位 启动CadFEKO,创建: Microstrip_Patch_Antenna_Pin_Feed_Finite_ Ground.cfx设定建模单位为mm–”Construct Tab”中点击”Model Unit”;弹出”Model unit”对话框: 设定为”Millimetres (mm)”点击”OK”.

“Construct”树型浏览器中,添加如下变量:––––––––––– fmin=2.73e9 fmax=3.3e9 freq=3e9 epsr=2.2 lambda=c0/freq*1e3 leng

微 波 技 术 与 天 线

课 程 报告

班 级：11通信—1班 姓 名：王见魁 学 号：1116303066 评定成绩：

内 容 简 介

这门课程系统地论述了微波技术与天线的基本原理、基本技术及其典型的应用系统。并且结合当前技术热点，对诸如光纤技术、智能天线、RFID等新技术进行了讨论。另外，课程较多地阐述了MATLAB在微波技术与天线中的应用。

微波：是电磁波中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（频率最高）的波段，其频率范围从300Mhz（波长1m）至3000GHz（波长0.1m）.

微波的特性：1.似光性2.穿透性3.宽频带特性4.热效应特性5.散射特性6.抗低频干扰特性

与低频区别：趋肤效应，辐射效应，长线效应，分布参数。 第一章 均匀传输线理论

1.微波传输线大致可分为三种类型 双导体传输线

均匀填充介质的金属波导管 介质传输线 2.建立传输线方程 3.导出传输线方程的解 4

摘要摘要英文

1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、

半径：17.32mm 匹配线：l:7.732mm W:0.25mm 50ohm:17mm 3.057mm

绪论，首先介绍本文的研究背景及微带天线的研究现状。 简要介绍天线的基本知识及理论。

介绍微带天线的基本知识理论。

论述圆极化微带天线的概念与实现原理。 介绍微带天线的工作特性及其对天线的基本要求。

介绍圆极化微带天线的设计及运用计算机仿真软件仿真天线。 总结 结束语 想参考文献

摘要：随着全球定位系统(GPS)在全球的快速发展，特别是在手机业务中的使用，使得对GPS天线要求越来越高，不仅要满足其圆极化的特性，对其外观及与系统集成度方面的要求也进一步增多，特别是在小型化的研究上，除此之外，还要求降低其成本，才是其能广泛推广的关键。

本文针对GPS天线的上述性能，研究了微带贴片天线的特性，并在传统微带天线的基础上利用表面开槽、切角技术来实现其圆极化及小型化。设计了一个单层单贴片微带天线，该天线采用微带线单

2.4.3 半波折合振子

1、为什么使用半波折合振子？ 2、半波折合振子的工作原理。

2.4.4 平衡器

1、平行双线是 传输线，同轴线是 传输线，对称振子天线时 天线。 A、平衡 B不平衡

2、使用不平衡传输线对平衡天线进行馈电时，需要使用什么器件？为什么？ 3、常见的平衡器有哪几种？ 4、λ/4扼流套的工作原理。 5、附加平衡段平衡器的工作原理。 6、U形管平衡器的工作原理。

3 行波天线

1、什么是行波天线，什么是驻波天线。 2、与驻波天线相比，行波天线的优缺点。

3.1.1 行波单导线

1、什么是行波单导线，它与鞭状天线的主要差别。 2、行波单导线的方向性有何特点？ 3、行波单导线的阻抗特性有何特点？

3.1.2 菱形天线

1、菱形天线由 根行波单导线构成，每根行波单导线由 根导线构成。馈电点在 ，终端匹配负载在 。 2、为什么构成菱形天线的导线要在钝角处拉开？ 3、设计菱形天线时如何选择菱形锐角2θ0？ 4、简述菱形天线在水平面和垂直面的方向性。

5、为什么说垂直面的方向性限制了菱形天线的方向图带宽。 6、菱形天线的极化方式。 7、总结菱形天线特点。

8.

FEKO v6.2天线仿真应用微带天线-Microstrip Antenna

问题描述 参考FEKO自带的例子: Example-A8Microstrip patch antenna采用多种求解技术–全模型：MoM+磁对称–格林函数：MoM+磁对称

采用多种端口激励方式–线端口电压源激励：Wire Port–微带型棱边端口电流源激励：MicroStrip Port线馈端口: Wire Port

棱边端口:Edge Port线端口:Wire Port

DEMO1:全模型+线端口

线馈端口: Wire Port

Demo1:建模-定义变量、设定长度单位 启动CadFEKO,创建: Microstrip_Patch_Antenna_Pin_Feed_Finite_ Ground.cfx设定建模单位为mm–”Construct Tab”中点击”Model Unit”;弹出”Model unit”对话框: 设定为”Millimetres (mm)”点击”OK”.

“Construct”树型浏览器中,添加如下变量:––––––––––– fmin=2.73e9 fmax=3.3e9 freq=3e9 epsr=2.2 lambda=c0/freq*1e3 leng

引言

蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是1Om之内)的无线电技术，能在设备之间进行无线信息交换，其工作频段是2.4～2.483 GHz的全球通信自由频段，目前已广泛应用在移动通信设备中。天线是蓝牙无线系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。由于目前技术尚无法将天线整合至半导体芯片中，故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外，天线是另一个影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。本文给出了一款倒F型天线的设计，该天线尺寸小，设计简约，制造成本低，工作效率高，适用于蓝牙系统应用。

1 天线设计

倒F型天线是上世纪末发展起来的一种天线，具有结构简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现多频段工作等独特优点，因此，近几年来，倒F型天线得到了广泛的应用研究和发展。

倒F天线是在倒L天线abc的垂直元末端加上一个倒L结构edb构成。它使用附加的edb结构来调整天线和馈电同轴线的匹配。该天线具有低轮廓结构，辐射场具有水平和垂直两种极化，另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性，同时其良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。图1所示是典型的倒F型天线结构图，该天线可以看作是e端短路，a端开路的谐振器，所以，a端电压最大，电流为零

电子科技大学硕士论文

摘要

在现代天线设计中， 计算机辅助设计已经得到广泛应用。天线方向图的计算

机模拟是天线系统优化设计和仿真分析的重要组成部分。在本文中， 将首先介绍天线方向图以及仿真方法的相关知识，并重点介绍讨论复射线理论。然后，将对带天线罩的情况进行分析。多层介质天线罩对机载天线低副瓣性能有显著的影响，对带罩天线的方向性进行一体化分析有助于机载天线的优化设计。但是，由于几何结构本身的复杂性和罩内电磁波的多次反射特性，使得传统的儿何光学法和物理光学法等用于带罩天线的分析变得十分复杂和烦琐。本文根据复射线理论，利用复源点远场具有的高斯波束特性，对低副瓣天线的方向图主瓣和副瓣进行模拟，随后计入表征主副瓣的各个复源点场在多层天线罩内的反射和透射影响，最后在远区通过叠加所有复源点的透射场而得到带罩天线的远区方向性图。由于复源点场和集合复射线法的简易性，大大简化了带罩天线的理论分析过程，有利于天线及天线罩的整体优化设计。文中以二维圆柱天线

罩内的 1单元线阵和多种尖拱形天线罩内的单脉冲天线为 2例，给出了相关的分析和计算结果，证明了本文方法的可行性和简捷性，并得到一些具有参考价值的结论。

关键词：复射线理论，方向性，低副瓣，天线，天线罩。

电子科技大

实 验 报 告

1、天线原理

矩形贴片的长度有效长度Leff等于?g/2,其中?g表示导波波长，有

?g??0/?eff

式中，?0表示自由空间波长；?eff表示有效介电常数，有

?eff??r?1?r?1?2?h??1?12? 2?W??12式中，?r表示介质的相对常数，h表示介质层的厚度，W表示贴片的宽度。 由此，由此可计算出矩形贴片的实际长度L,即

L?Leff?2?L??0/?eff?2?L?c1?2?L

2f0?eff式中，c为真空中的光速；f0为天线的工作频率；?L为等效辐射缝隙的宽度，且有

?L?0.412h????effeff?0.3??W/h?0.264??0.258??W/h?0.8?

矩形贴片的宽度W可以由下式计算，

W?c??r?1??? f0?2??12对于同轴线馈电的微带天线，在确定了贴片的长度L和宽度W之后，还需要确定同轴线馈电的位置，馈点位置影响输入阻抗。对于TM10模式，在W方向上馈点位置一般取在中心点，即

yf?0

在L方向上电场有?g/2的改变，因此从L的中心点到两侧，阻抗逐渐变大，给天线输入阻抗为50?，L方向上馈点位置可以由下式计算，

xf?L2?re?L?

式中，

?re?L???r?1?r?

天线

图 解 富 兰 克 林 天 线

我想摒弃冗长、繁琐的公式推导和文字演绎，用图示加简短的文字来说明富兰克林天线的工作原理。

富兰克林天线实际是对称振子天线的演变。

一般教科书是这样描述对称振子天线的：

对称振子天线可以看作是一段开路的双线传输线张开而成。

图1 一段开路双线传输线

图2 两端分别自L/2处弯曲，分开

天线

图3 弯曲分开的两条线段就构成了对称振子天线

既然对称振子天线的结构相当于一段开路双线传输线展开而成，那么，对称振子的电流分布应该和开路双线传输线上的电流分布规律相似。分开的两个臂一个上扬，一个向下折，当两者在同一直线上时，从图3可以看出，两臂对应线段上的电流是等幅同相的。这等幅同相的电流产生的磁场，叠加起来，辐射出去。这就是半波对称振子天线工作原理的简单图示。

我们把对称振子向两端延长，其电流按正弦曲线分布，应该是下图的样子：

图4 延长的对称振子天线上的电流分布

天线

把具有反相电流的线段折叠起来，分别折叠成1/4波长的两条对称线段，流经这两段对称线段的电流大小相同，方向相反，互相抵消。因而这些折叠起来的

线段，其电磁辐射很小。

图5 折叠后的电流走向

而那些没有折叠的线段，电流同相，构成垂直于地面的、沿轴线排列成一条直线的“天线阵