准八木天线:设计、仿真与高性能特性

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本文主要探讨了dB的前后向-gsd文件书写规范在准八木天线设计中的应用。准八木天线是一种具有优异性能的天线结构,其特点显著: 1. 高前后向比与低交叉极化:设计目标是在885MHz至934MHz的GSM-R频段内,实现高方向性系数,主瓣半功率角小于40°,同时保证副瓣电平极低,小于-9dB。此外,天线需具备宽频带特性,即使在8-12GHz的实验范围内,辐射场的前后向比保持在15dB以上,交叉极化值小于-12dB。准八木天线独特的反射振子设计有助于提高前后向比,同时消除可能的TMo型表面波影响,保持稳定的辐射特性。 2. 结构紧凑与体积小:相比于传统的喇叭天线,准八木天线在相同的辐射特性下,体积减小约50%,这得益于其简洁紧凑的结构设计,便于小型化应用。 3. 低振子间耦合:八木天线设计中的一个挑战是振子间耦合,但准八木天线凭借其紧密布局,显示出极低的耦合影响。通过测量二元阵列的耦合度,结果显示在整个频段内,耦合值保持在较低水平,如在12GHz处最大仅为18.5dB,加装吸波材料后,耦合值进一步降低。 4. 仿真与测量技术:研究中采用了感应电动势法、行波天线理论、矩量法与优化算法以及现代仿真工具(如FEKO和HFSS)进行设计与验证。论文作者常媛媛在设计中考虑了移动检测的便携性需求,确保了天线的阻抗带宽、驻波比等关键参数。 5. 特性测量:论文还涵盖了天线特性参数的测量,包括校准、方向图测量、驻波比测量等,这些数据为天线设计提供了实证支持。 6. 未来应用:文章结尾部分讨论了一种新型的八木天线设计,其板状设计可方便地与微带单片微波集成电路共形集成,预示着它在毫米波成像技术和通信雷达系统中有广阔的应用前景。 这篇硕士论文深入研究了准八木天线的设计规范,结合理论分析和实践测量,展现了其在通信系统中的优势,并为后续的研究和优化提供了有价值的参考。