八木天线设计与测试：GSM-R干扰定向天线研究

"本文详细探讨了八木天线的设计、仿真与测试，特别是在一般室内空间的驻波比测量。作者常媛媛在硕士论文中针对GSM-R干扰检测定向天线的需求，进行了八木天线的设计，要求在特定频段内具有高方向性，低副瓣电平以及合适的阻抗带宽和驻波比。文章介绍了多种八木天线的分析方法，如感应电动势法、行波天线的观点、矩量法与优化算法的结合，并运用FEKO和HFSS软件进行设计仿真，验证了软件的有效性。此外，论文还涵盖了天线特性的测量，包括天线校准、方向图测量和驻波比测量的详细步骤和误差分析。最后，论文提到了一种新型的八木天线设计，可能在未来的通信和雷达系统毫米波成像技术中发挥作用。关键词包括八木天线、HFSS、FEKO、方向系数、方向图、半功率角和驻波比。" 本文的核心知识点包括： 1. 八木天线设计：八木天线是一种常用的定向天线，适用于需要高方向性的通信系统。文中设计的八木天线针对GSM-R频段，要求在下行885MHz-889MHz和上行930MHz-934MHz频段内具有高方向性系数，主瓣半功率角小于40°，副瓣电平低于-9dB，驻波比小于1.5，并且要考虑便携式移动检测需求。 2. 天线仿真技术：论文采用了两种仿真软件——FEKO（基于矩量法）和HFSS（基于有限元法），对八木天线进行设计和性能验证，获取了天线的方向图、输入阻抗、驻波比和带宽等相关参数，证明了这两种软件的准确性。 3. 天线特性测量：论文详细描述了天线测量的整个过程，包括天线的校准、方向图测量和驻波比测量，涵盖了理论学习、操作步骤和误差分析，为实际天线性能评估提供了详细指南。 4. 新型八木天线设计：论文提到了一种新型板状设计的八木天线，这种设计有利于与微带单片微波集成电路的共形结合，有望在毫米波成像等未来通信和雷达系统中应用。 5. 关键参数：方向系数、方向图、半功率角和驻波比是衡量天线性能的重要指标，其中方向图决定了天线辐射能量的分布，半功率角定义了主瓣的宽度，驻波比则反映了天线与馈线匹配程度。 6. 软件工具：HFSS和FEKO是电磁仿真领域的常用工具，分别基于有限元法和矩量法，用于预测和优化天线性能。 这些知识点对于理解八木天线的设计原理、仿真方法和实际应用具有重要的参考价值，特别是对于通信工程和天线设计领域的研究者和工程师。