多波段无线电监测天线的设计与研究

发布时间：2017-03-26 00:02

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【摘要】：伴随着无线电技术的高速发展,无线电业务日益剧增,使用的频段越来越多,使得无线电管理与监测的工作复杂度越来越高。这对作为无线电监测前端的天线,提出了更高的要求。近年来无线电信号的日益复杂化,传统的无线电监测天线由于其监测频段窄,增益低,精度差等限制,已无法满足对现代无线电监测的要求。而目前国内的监测天线在频带宽度、监测精度、定位的准确度方面与国外的监测天线还有一定的距离。这使得对多波段的天线与宽带监测天线的开发与研究越来越受到无线电行业的重视。本文对传统监测天线结构和功能方面进行了分析和研究,利用天线理论,以及当前多种监测天线的结构设计方法及技术,为满足山西省无线电监测站所要求覆盖的频段范围,设计并改进了两种多波段天线和一种宽带监测天线,三种天线组合工作可覆盖800MHz--3600MHz。并使用HFSS仿真软件对其优劣性进行系统的仿真优化,并得出其应用波段范围及带宽参数,最后与天线实物测量结果相比较,得出结论。利用HFSS仿真软件设计了一种可工作在1200MHz--3200MHz的宽带对数周期天线,并通过矢量网络分析仪测量天线实物,得出与仿真结论相近的设计参数,验证了天线的可行性;并将天线与其他天线进行组合,改进其性能,使其更适用于无线电监测。通过HFSS仿真软件对一款可同时工作在三频段GSM(890--960MHz)、DCS(1710--1880MHz)、ISM(2400MHz--2500MHz)的平面倒F天线(PIFA天线)进行改进。使其获得圆极化辐射特性,并制作天线实物,用矢量网络分析仪进行实物测试,与仿真结果进行比较分析,得出结论。对单频微带贴片天线进行改进,使其具有双频特性。通过HFSS13.0仿真软件对天线模型进行仿真与分析,使得天线最终工作于工作频率为WiFi(2400MHz--2484MHz)及WiMAX(3400MHz-3600MHz)两个频段,得出结论,证明天线具备良好的特性。
【关键词】：无线电监测 监测天线 多波段 宽频带 HFSS仿真 测试
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN98;TN820
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-20
• 1.1 课题研究背景9-12
• 1.2 无线电监测研究现状12-18
• 1.2.1 无线电监测技术的现状12-15
• 1.2.2 无线电监测天线的研究现状15-18
• 1.3 宽频带监测天线的设计要求18-19
• 1.4 论文内容与结构安排19-20
• 2 天线主要性能指标20-35
• 2.1 常用无线电监测天线种类20-23
• 2.2 监测天线主要性能指标23-29
• 2.2.1 天线的带宽23-24
• 2.2.2 天线的输入阻抗24-25
• 2.2.3 天线的方向图25-27
• 2.2.4 天线方向系数和X椧，
  
  本文编号：267947
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