小型Vivaldi宽频微带天线的研究开题报告
2022-01-06 21:05:16
全文总字数:1995字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
天线是大部分无线通信传输系统中必不可少的器件,它的功能是接收或发射来自自由空间或其他介质中的无线电磁波,即在发射系统中天线把受约束的电磁波转变为空间中可以传播的无线电磁波,而在接收系统中把空间传播的电磁波信号接受下来从而进行信号解调等工作,也就是可以在始端和终端之间实现电磁信号的传递。
在现今各种类别的天线中,最受欢迎的天线为平面微带天线。它具有以下优点:体积小、重量轻、剖面薄、能与飞机卫星和导弹等共形、便于获得圆极化以及易于实现双频带和双极化特性。
同时,微带天线也有缺点。如频带窄;导体和介质会产生一定的损耗,会激励表面波,导致辐射频率降低;功率容量较小,一般用于中小功率通信应用中;基片材料对天线性能有较大影响。因此,如何实现微带天线向小型化、宽频带方向发展,已成为天线研究领域一个迫切的研究课题。国内外研究现状
1979年,学者p.j.gibson提出了一种具有平面结构的指数渐变缝隙天线,称为维瓦尔第(vivaldi)天线。该天线是一种非频带天线,结构上采用渐变式设计,具有频带宽的特性。但是由于是端射式天线,故其纵向尺寸较大,并且其阻抗带宽性能由于微带线匹配特性不佳而有所降低。后来学者e.gazit等在1988年提出了一种改进的双面反相指数渐变印刷缝隙天线,从而解决了微带线的匹配问题。经过几年的发展和改进,有许多学者以vivaldi天线为基础提出了多种超宽带天线。
2. 研究的基本内容
为满足天线近场测量系统宽频带测试需求需要,设计一个频率范围为 4~ 8ghz的vivaldi宽频带微带天线,从而减少测试天线个数,简化测试系统,提高测试效率。具体研究研究内容如下:
1)vivaldi宽频带微带天线天线设计。本文从工程实际出发立足于微带贴片天线的一些缺点,在理论及数值分析的基础上,提出了几种不同形式的微带宽带贴片天线,并为了进一步满足工程要求,对小型化vivaldi宽频带微带天线的设计进行了研究;
2)仿真研究。利用基于有限元法计算天线电磁特性的仿真软件hfss对该天线进行建模仿真, 计算天线的驻波比、方向图等重要的电性能参数,并进行优化;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
准备阶段:
2017年12月1日至31日,收集资料,确定论文题目,熟悉hfss系统并准备开题报告;
2018年1月1日至20日,进一步修正研究目标、内容与方法并完成开题报告;
4. 参考文献
[1]h.f.engelmann,”microstrip-anew microwave transmission technique,”microwavetheory and techniques,trasactions of the ire professional group on,vol.1,p.1,1953.
[2]i.j.bahl,bhartia,p.,microstrip antennas house,1980
[3]谢拥军,王鹏等,ansofl hfss基础及应用,西安电子科技大学出版社,2007.