一种新型半球面螺旋天线的研究与设计

发布时间：2017-07-07 11:02

  本文关键词：一种新型半球面螺旋天线的研究与设计

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【摘要】：在通信信息技术飞速发展的今天,除了对信息的传输载体要求很高外,实现信息收发的天线也起到至关重要的作用,因此对天线性能的要求也是越来越高。根据通信需求的不同,用于收发信息的天线也不一样,一般的微带天线、偶极子天线、陷波天线等都已经广泛地应用于日常的无线通信中。在一些特定的通信系统,比如卫星通信、定位系统中,为了使其与终端的信息交换更加的简洁,要求天线覆盖的面积特别的大,一般的天线则不能满足通信的需求。 这类通信中的天线,对其极化方式和天线的体积都有严格的要求,期望天线的体积尽可能的小,而且辐射圆极化波。所以辐射圆极化波的螺旋天线便得到了广泛的应用,传统的螺旋天线,一般为圆柱体、圆锥、或准圆锥形状,由于这类天线的波束宽度和工作带宽上仍然有一定的局限性。后来人们提出了球面螺旋天线,而球面螺旋天线具有轴向辐射、圆极化、波瓣宽的优点,非常适合于卫星通信中。在球面螺旋天线的基础上,又提出拥有更小剖面的新型半球面螺旋天线,把导线绕制在半球面上,较传统的螺旋天线而言不仅辐射特性更优良,其尺寸也更小。 本文通过商业仿真软件Ansoft HFSS对自谐振半球面螺旋天线进行建模仿真,以分析其辐射特性,设计中主要考虑半球面螺旋天线的螺旋圈数和螺旋臂数对天线辐射特性的影响,讨论了在低频段上半球面螺旋天线的圈数、臂数和自谐振之间的相互关系。 最后本文设计了一款四臂一圈,增益约为3.5dBi的自谐振半球面螺旋天线,该天线具有50欧姆的主抗匹配,其中ka0.5,谐振频率为249MHz,辐射效率为95%。
【关键词】：半球面螺旋天线 辐射模式 自谐振 谐振频率
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN823.31
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 论文完成的主要工作和结构安排10-12
• 第二章 螺旋天线的理论分析12-32
• 2.1 螺旋天线的结构及参数方程12-16
• 2.1.1 一般螺旋天线参数方程13-15
• 2.1.2 球面螺旋天线参数方程15-16
• 2.2 螺旋天线辐射特性16-30
• 2.2.1 螺旋天线的辐射场分析16-20
• 2.2.2 法向模螺旋天线20-23
• 2.2.3 轴向模螺旋天线23-27
• 2.2.4 轴向模螺旋天线的特性27-30
• 2.3 非变频螺旋天线30-31
• 2.4 本章总结31-32
• 第三章 半球面螺旋天线辐射特性分析32-44
• 3.1 半球面螺旋天线仿真模型的建立32-34
• 3.2 螺旋线圈数对天线特性的影响34-37
• 3.3 螺旋线臂数对天线特性的影响37-42
• 3.4 螺旋线圈数及臂数对天线特性的影响综合42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 半球面螺旋天线的设计44-53
• 4.1 螺旋天线半径对天线特性的影响44-46
• 4.2 螺旋天线金属地板尺寸对天线特性的影响46-47
• 4.3 螺旋线半径对天线特性的影响47-49
• 4.4 螺旋天线架设高度对天线特性的影响49-51
• 4.5 半球形螺旋天线的辐射特性51-52
• 4.6 本章小结52-53
• 第五章 总结53-55
• 5.1 论文主要工作和成果53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：529893