八木天线设计与测试：平衡转换器在通信系统中的应用

"这篇硕士学位论文主要探讨了八木天线的设计、仿真与测试，作者是常媛媛，指导教师为周克生，专业是通信与信息系统。论文关注的重点是如何设计适用于GSM-R干扰检测定向的八木天线，并对其性能进行测量。八木天线在现代通信系统中具有重要地位，其设计需要满足特定的频率范围、方向性系数、驻波比和便携性要求。论文中提到了多种分析方法，包括感应电动势法、行波天线的观点、矩量法与优化算法的结合以及现代仿真技术。通过FEKO和HFSS软件进行仿真，设计出符合规格的八木天线，并验证了软件的准确性。此外，论文还详细介绍了天线特性参数的测量过程，包括天线的校准、方向图测量和驻波比测量。最后，论文探讨了一种新型的八木天线设计，可能对未来通信和雷达系统的毫米波成像技术有所贡献。" 在本文中，"平衡不平衡转换器"是一个关键概念，它在天线设计中扮演着重要角色。平衡转换器用于连接平衡传输和非平衡传输线路，例如在八木天线与同轴电缆之间进行转换。平衡转换器通常包含一对平衡终端和一对不平衡终端，其中不平衡终端的一端接地，另一端传输信号。这种转换器对于确保天线与馈线的良好匹配至关重要，因为它影响天线的平衡状态和输入阻抗，进而影响天线的性能。在八木天线设计中，平衡不平衡转换结构的设计是实现天线馈电转换的关键部分，确保信号能够有效地在平衡和不平衡系统之间传输。 论文中提到的八木天线是一种方向性天线，适用于特定频段的定向通信。设计时需满足高方向性系数、窄主瓣角度、低副瓣电平、宽阻抗带宽和低驻波比等要求。通过感应电动势法、行波天线理论、矩量法和优化算法，以及使用FEKO和HFSS软件进行仿真，可以优化天线设计以满足这些要求。此外，论文还涵盖了天线特性的实际测量，包括校准、方向图测量和驻波比测量，这些都是评估天线性能的重要步骤。 最后，论文提及了一种新型的板状八木天线设计，该设计便于与微带单片微波集成电路结合，可能在未来的毫米波成像技术中发挥重要作用。这种设计为天线的进一步优化和应用提供了新的思路。