构成天线阵列的天线辐射单元称为

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。

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

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

╳╳╳╳-╳╳-╳╳发布 ╳╳╳╳-╳╳-╳╳实施 QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳

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

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

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

EH短波天线DIY---以磁场辐射为主的超小型的短波天线

(2011-11-18 20:26:25) 转载▼ 标签： 分类： 天线

eh天线 短波天线 车载天线 电磁场 短波 通联 电台 天线

EH短波天线是依据新的天线理论所设计的天线，E（电场）H（磁场）互垂直的原理，将2个极板之间产生磁场，这个天线是以磁场辐射为主的，它的长度和波长没有严格关系，倒是它的直径和谐振频率密切相关。 下图为EH短波天线的磁场、电场示意图

EH短波天线接线图：

各波段的天线主体PVC管的推荐直径： 80米 200 MM 40米 100 MM 20米 51 MM 15米 25 MM 10米 19 MM

极板采用铜箔制作，以上均为网络上的数据。

由于本次DIY的20m段EH短波天线，材料不齐全，摸索性的做了一定的尝试：主体采用了UPVC直径25的管材，极板使用的是铝质易拉罐饮料盒，谐振电感使用1mm的漆包线，谐振电容使用了5/40P的陶瓷可调

电容（此电容耐压为50V,最大承受功率不能超过10W,换用真空可调电容后，使

用功率可以提高到50至200W以上）。

制作完成后，在14.27MHZ短波频率上，驻波比能够调到1.37左右；同一时间和同一地点EH天线采用GP形

EH短波天线DIY---以磁场辐射为主的超小型的短波天线

(2011-11-18 20:26:25) 转载▼ 标签： 分类： 天线

eh天线 短波天线 车载天线 电磁场 短波 通联 电台 天线

EH短波天线是依据新的天线理论所设计的天线，E（电场）H（磁场）互垂直的原理，将2个极板之间产生磁场，这个天线是以磁场辐射为主的，它的长度和波长没有严格关系，倒是它的直径和谐振频率密切相关。 下图为EH短波天线的磁场、电场示意图

EH短波天线接线图：

各波段的天线主体PVC管的推荐直径： 80米 200 MM 40米 100 MM 20米 51 MM 15米 25 MM 10米 19 MM

极板采用铜箔制作，以上均为网络上的数据。

由于本次DIY的20m段EH短波天线，材料不齐全，摸索性的做了一定的尝试：主体采用了UPVC直径25的管材，极板使用的是铝质易拉罐饮料盒，谐振电感使用1mm的漆包线，谐振电容使用了5/40P的陶瓷可调

电容（此电容耐压为50V,最大承受功率不能超过10W,换用真空可调电容后，使

用功率可以提高到50至200W以上）。

制作完成后，在14.27MHZ短波频率上，驻波比能够调到1.37左右；同一时间和同一地点EH天线采用GP形

半波对称振子天线辐射特性

对称振子是中间馈电，其两臂由两段等长导线构成的振子天线。一臂的导线半径为a，长度为l。两臂之间的间隙很小，理论上可以忽略不计，所以振子的总长度L=2l。对称振子的长度与波长相比拟，本身已可以构成实用天线。

图1 对称振子对称结构及坐标

在计算天线的辐射场时，经过实践证实天线上的电流可以近似认为是按正弦律分布。取图1的坐标，并忽略振子损耗，则其电流分布可以表示为：

式中，Im为天线上波腹点的电流；k=w/c为相移常数、根据正弦分布的特点，对称振子的末端为电流的波节点；电流分布关于振子的中心店对称；超过半波长就会出现反相电流。

在分析计算对称振子的辐射场时，可以把对称振子看成是由无数个电流I(z)、长度为dz的电流元件串联而成。利用线性媒介中电磁场的叠加原理，对称振子的辐射场是这些电流元辐射场之矢量和。

电流元I(z)dz所产生的辐射场为

图2 对称振子辐射场的计算

如图2 所示，电流元I(z)所产生的辐射场为

其中 将上式沿振子全长作积分

此式说明，对称振子的辐射场仍为球面波；其极化方式仍为线极化；辐射场的方向性不仅与

有关，也和振子的电长度有关。

根据方向函数的定义，对称振子亿波腹电流归算的方向函数为

上式实际上也就是对

半波对称振子天线辐射特性

对称振子是中间馈电，其两臂由两段等长导线构成的振子天线。一臂的导线半径为a，长度为l。两臂之间的间隙很小，理论上可以忽略不计，所以振子的总长度L=2l。对称振子的长度与波长相比拟，本身已可以构成实用天线。

图1 对称振子对称结构及坐标

在计算天线的辐射场时，经过实践证实天线上的电流可以近似认为是按正弦律分布。取图1的坐标，并忽略振子损耗，则其电流分布可以表示为：

式中，Im为天线上波腹点的电流；k=w/c为相移常数、根据正弦分布的特点，对称振子的末端为电流的波节点；电流分布关于振子的中心店对称；超过半波长就会出现反相电流。

在分析计算对称振子的辐射场时，可以把对称振子看成是由无数个电流I(z)、长度为dz的电流元件串联而成。利用线性媒介中电磁场的叠加原理，对称振子的辐射场是这些电流元辐射场之矢量和。

电流元I(z)dz所产生的辐射场为

图2 对称振子辐射场的计算

如图2 所示，电流元I(z)所产生的辐射场为

其中 将上式沿振子全长作积分

此式说明，对称振子的辐射场仍为球面波；其极化方式仍为线极化；辐射场的方向性不仅与

有关，也和振子的电长度有关。

根据方向函数的定义，对称振子亿波腹电流归算的方向函数为

上式实际上也就是对