八木天线设计与测试:驻波比分析与GSM-R定向应用
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更新于2024-08-10
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"八木天线的驻波比分析-gsd文件书写规范"
本文详细探讨了八木天线设计的关键方面,特别是在驻波比分析上下了功夫。八木天线是一种常用的定向天线,广泛应用于无线通信系统,尤其适用于需要高定向性的场景。驻波比是衡量天线匹配程度的重要参数,理想的驻波比应接近1,表示能量有效传输到天线,而损耗较小。
在描述中提到的实验环境中,通过矢量分析仪对室内安装的八木天线进行了驻波比测量,结果显示了天线与馈线系统的匹配情况。通常,长传输线可能会引入额外的损耗,影响驻波比的读数。此外,还提到了在暗室中测量的结果,这有助于减小外部环境对测量结果的影响,提供更为准确的数据。
论文的作者常媛媛在周克生教授的指导下,对八木天线进行了设计仿真,主要针对GSM-R干扰检测应用,要求天线在指定频段内具有高方向性,低副瓣电平,宽阻抗带宽和良好的驻波比。设计中采用了多种分析方法,包括感应电动势法、行波天线观点、矩量法与优化算法结合,以及利用现代仿真软件如FEKO和HFSS进行设计。这些工具允许对天线性能进行全面预测,确保设计满足实际需求。
仿真结果显示,天线在垂直和水平极化方向上的方向图、输入阻抗、驻波比和带宽等关键参数均符合预期。通过比较不同软件的仿真结果,进一步证实了设计的准确性。此外,论文还涵盖了天线测量技术,包括天线的校准、方向图测量和驻波比测量,详述了测量过程、步骤和误差分析,这对于实际应用和验证理论设计至关重要。
最后,论文还介绍了国外的一种创新八木天线设计,这种板状设计有望与微带单片微波集成电路集成,可能在未来的毫米波成像通信和雷达系统中发挥重要作用,为后续设计和优化提供了新的思路。
关键词:八木天线、HFSS、FEKO、方向系数、方向图、半功率角、驻波比。分类号:TN82。
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