当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

小型化宽带短波天线的研究

发布时间:2018-06-05 16:54

  本文选题:法向模螺旋天线 + 半环鞭天线 ; 参考:《大连海事大学》2014年硕士论文


【摘要】:在现代无线通信系统中,短波通信起着极其重要的作用。天线作为无线电波接收和发射的出入口,性能是否良好直接影响着整个通信系统的质量。对于短波天线来说,一方面由于波长(10m-100m)很长,导致该频段的天线尺寸一般较大,大尺寸成为了短波天线被广泛应用的一大阻碍;另一方面,现代无线通信系统对短波天线的频带宽度也有很高要求。针对短波天线的这一现状,辽宁普天数码股份有限公司委托大连海事大学天线微波研究所研发小型化宽带短波天线,笔者参与了该项目的研发并对此项目进行总结形成了论文。 本文在总结前人成果的基础上,对短波天线的小型化和宽频带技术进行了深入的研究和仿真运算,对不同的天线结构提出了不同的优化方法。论文的主要工作如下: (1)在传统的法向螺旋天线的基础上设计了一款变螺距双线螺旋天线,既保留了螺旋天线的小型化特点,又对其结构进行改进,使其工作带宽变宽。在经过对其结构大量的仿真和参数的优化后,最终实现了在2MHz-30MHz的良好匹配且满足了短波天线小型化的要求。 (2)为了改善短波通信中存在盲区的缺点,设计了一款以天波形式传播的半环鞭天线。采取MATLAB和HFSS联合仿真的这样一种较新颖的仿真方法,利用在MATLAB中编写的遗传算法来实现对天线所加载的集总元件参数的优化,优化后通过无源匹配网络,最终达到了小型化和宽频带的要求。另外利用了EBG结构有效的改善了其方向性。 (3)重点研究了基于负阻抗变换器的有源匹配网络这种使天线小型化和宽频带的技术,对单极子进行了有源匹配。选取以三极管2SC3355为核心器件的浮地型负阻抗变换器和单极子天线进行实物的加工和测试,最后达到了以负电容抵消单极子大电抗的目的。
[Abstract]:Shortwave communication plays an extremely important role in modern wireless communication systems. As the gateway of radio wave receiving and transmitting, the performance of antenna has a direct impact on the quality of the whole communication system. For shortwave antennas, on the one hand, because the wavelength of 10m-100m) is very long, the antenna size in this frequency band is generally larger, and the large size has become a major obstacle to the wide application of shortwave antennas; on the other hand, Modern wireless communication systems also require high bandwidth of shortwave antennas. In view of this situation, Liaoning Putian Digital Co., Ltd. commissioned Dalian Maritime University Antenna Microwave Research Institute to develop miniaturized broadband shortwave antennas. The author participated in the research and development of the project and summarized the project into a paper. Based on the previous achievements, the miniaturization and broadband techniques of shortwave antennas are studied and simulated in this paper, and different optimization methods are proposed for different antenna structures. The main work of the thesis is as follows: 1) based on the traditional normal spiral antenna, a variable pitch dual-wire helical antenna is designed, which not only retains the miniaturization characteristics of the helical antenna, but also improves its structure so as to widen its working bandwidth. After a lot of simulation and parameter optimization, a good match in 2MHz-30MHz is realized and the miniaturization of shortwave antenna is satisfied. In order to improve the defect of blind area in shortwave communication, a half-loop whip antenna propagating in the form of sky wave is designed. A novel simulation method, which is combined with MATLAB and HFSS, is adopted to optimize the parameters of lumped elements loaded by antenna by using genetic algorithm written in MATLAB. After optimization, a passive matching network is adopted. Finally, the requirements of miniaturization and broadband are achieved. In addition, the EBG structure is used to improve its directivity effectively. The active matching network based on the negative impedance converter, which makes the antenna miniaturized and broadband, is studied emphatically. The active matching of the monopole is carried out. The floating earth negative impedance converter and monopole antenna with transistor 2SC3355 as the core device are selected for processing and testing. Finally, the purpose of counteracting monopole reactance with negative capacitance is achieved.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN822.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 马洪波,陈建军,张建国,江涛;随机参数天线结构的概率优化设计[J];应用力学学报;2005年03期

2 罗鹰,段宝岩;星载可展开天线结构现状与发展[J];电子机械工程;2005年05期

3 王芳林;高伟;陈建军;;风荷激励下天线结构的随机振动分析[J];工程力学;2006年02期

4 王志刚;王志海;;某机载SAR天线支架的结构设计与分析[J];机械与电子;2011年06期

5 叶尚辉;段宝岩;;带离散变量的天线结构几何优化设计[J];西北电讯工程学院学报;1985年03期

6 夏元杰;天线结构的优化设计[J];机械与电子;2004年01期

7 王晨曦;天线结构的多工况离散变量优化设计[J];长安大学学报(自然科学版);2005年05期

8 梁震涛;陈建军;张建国;;天线结构动力特性分析的未确知因子法[J];兵工学报;2007年04期

9 唐登运;;天线结构的稳健优化设计[J];电子机械工程;2007年02期

10 戴君;刘凌;高伟;;随机天线结构在随机风荷激励下的动力分析[J];机械科学与技术;2010年09期

相关会议论文 前10条

1 唐登运;;天线结构的模态分析与动力优化[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

2 苌浩;;某大型可折叠桁架式天线结构设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年

3 周治立;李莉;洪劲松;王秉中;;一种新颖的结构紧凑型谐波抑制天线[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年

4 常芸芬;高成;石立华;徐远哲;;探地雷达蝶形天线的优化与设计[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

5 梁玉军;谢慧;张静;翟琦;;天线仿真技术在大型天线维修中的应用[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年

6 王银行;张小苗;白雪;李晋阳;赵旭东;;一种具有引向器的改进Antipodal Vivaldi天线[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

7 蔡润南;林澍;刘元芳;陈立甲;邱景辉;王进祥;;具有梯形有源振子的印刷引向天线研究[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

8 柳晓鸣;刘人杰;;一种螺旋型船用短波小天线的设计方案[A];中国航海学会通信导航学术年会(1992)论文集[C];1992年

9 赵兴;阮成礼;胥亚东;;加载线锥天线研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年

10 陈志平;施浒立;吕兴荣;;多径测量天线及座架的结构设计与力学分析[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前4条

1 黑龙江 张英杰;适合高层架设的球面活馈天线设想[N];电子报;2008年

2 MABS;介绍一种宽频带高增益电视天线[N];电子报;2002年

3 常丽君;可调节纳米天线能改变光性质[N];科技日报;2014年

4 电科;中国电科自主研制亚洲最大射电望远镜[N];中国质量报;2012年

相关博士学位论文 前5条

1 狄杰建;索网式可展开天线结构的反射面精度优化调整技术研究[D];西安电子科技大学;2005年

2 李申;大型天线结构协同设计关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年

3 宋立伟;天线结构位移场与电磁场耦合建模及分析研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 占甫;天线结构homologous变形设计与可展结构试验及间隙研究[D];浙江大学;2008年

5 单福琪;分形及PBG理论用于MEMS可重构天线研究[D];清华大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 张婷;米波天线结构分析技术研究[D];西安电子科技大学;2009年

2 李建荣;轻型过顶跟踪天线结构系统的研制[D];西安电子科技大学;2010年

3 邵晓婷;带高阻面结构的新型折叠槽天线的设计[D];电子科技大学;2005年

4 尤芳;天线结构优化过程的可视化技术研究与应用[D];西安电子科技大学;2006年

5 夏元杰;天线结构优化及软件开发[D];西安电子科技大学;2004年

6 岳晓强;天线结构优化中的关键技术研究与软件开发[D];西安电子科技大学;2006年

7 谢晶;某机动三坐标雷达天线的结构设计[D];东南大学;2006年

8 马芳;结构广义可靠性分析及其在天线结构优化中的应用[D];西安电子科技大学;2004年

9 王旭东;天线结构可视化优化建模技术研究[D];西安电子科技大学;2006年

10 白磊;中短波天线电磁辐射分析[D];华北电力大学;2012年



本文编号:1982744

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1982744.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2f497***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com