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欧阳索引创编
实验一半波振子天线仿真设计
一、
欧阳家百(2021.03.07)
二、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。
三、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。
四、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;
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(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
z
电流能量转变成空间电波能量以及定向辐射的能力。
(1)天线方向图及其有关参数
r
所谓方向图,是指在离天线一定距离处,辐射场的相对场强O
y
(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x
θφ
强度为E(r,,),把电场强度(绝对值)写成
式中I为归算电流,对于驻波天线,通常取波腹电流I作为
m
归算电流;
θφ
f(,)为场强方向函数。因此,方向函数可定义为
E(r,,)