实验一 半波振子天线仿真设计 .pdf

实验一半波振子天线仿真设计--第1页

实验一半波振子天线仿真设计

一、实验目的：

1、熟悉HFSS软件设计天线的基本方法；

2、利用HFSS软件仿真设计以了解半波振子天线的结构和工作原理；

3、通过仿真设计掌握天线的基本参数：频率、方向图、增益等。

二、预习要求

1、熟悉天线的理论知识。

2、熟悉天线设计的理论知识。

三、实验原理与参考电路

3.1天线介绍

天线的定义：用来辐射和接收无线电波的装置。天线的作用：将电磁波能量转换为导波能量，或

将导波能量转换为电磁波能量。

3.1.1天线的基本功能

天线应尽可能多的将导波能量转变为电磁波能量，要求天线是一个良好的开放系统，其次要与发

射机(或接收机)良好匹配;

（1）、天线应使电磁波能量尽量集中于需要的方向，

（2）、对来波有最大的接收;

（3）、天线应有适当的极化，以便于发射或接收规定极化的电磁波;

（4）、天线应有只够的工作带宽;

3.1.2天线的分类

（1）、按用途分：通信天线、广播电视天线、雷达天线等;

（2）、按工作波长分：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等;

（3）、按辐射元分：线天线和面天线;

3.1.3天线的技术指标

大多数天线电参数是针对发射状态规定的，以衡量天线把高频电流能量转变成空间电波能量以及

定向辐射的能力。z

（1）天线方向图及其有关参数

所谓方向图，是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强

(归一化模值)随方向变化的曲线图。如图1所示。若天线辐射的电场

θφr

强度为E(r,,)，把电场强度（绝对值）写成

60IO

y



E(r,,f(,)式1



r

式中I为归算电流，对于驻波天线，通常取波腹电流I作为归算电流；x

m

θφ

f(,)为场强方向函数。因此，方向函数可定义为



E(r,,)



f(,)式2

60I/r图1方向图球坐标系

为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函数，

θφ

用F(,)表示，即



E(,)

f(,)



F(,)