天线与电波论文
电波与天线课程论文

郑州轻工业学院电波与天线课程论文题目电波传播的特点、类型学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间摘要任何无线电电子系统的信息传输既包含有电波能量的发射和接收,也包含有电磁波在空间的传播过程。
天线与电波传播的理论与技术研究作为无线电科学重要组成的分支学科,是具有广泛实用意义与科学意义的应用基础学科和交叉学科,其研究成果将直接影响着电磁波工程系统的整体水平。
关键字电子系统/电波/电磁波工程/发射目录摘要 (I)1 概述 (1)2 电波的传播方式 (1)2.1 表面波传播 (1)2.2 天波传播 (1)2.3 空间波传播 (2)2.4 散射传播 (2)3 各个波段的传播特点 (3)3.1 长波传播的特点 (3)3.2中波传播的特点 (4)3.3 短波传播的特点 (4)3.4 超短波和微波传播的特点 (4)结束语 (5)参考文献 (6)1 概述自从1873年麦克斯韦(Maxwell)从理论上预言电磁波的存在,并在1897年由马克尼(Marconi)首先获得一个完整的无线电报系统专利以来,伴随着科学技术的不断进步,人类对自然界广泛存在的电磁波这一物质形态的认识在不断深化,创造出多种多样的电磁波工程系统——无线电通信系统。
从电视、广播、移动通信,到雷达、导航、气象、定位、卫星,再到军事领域中的制导武器、电子对抗等应用领域,取得了极为丰硕的研究成果。
无线电波在生活、科研等领域的应用已越来越普遍。
移动通信的一个重要基础是无线电波的传播,无线电波通过多种方式从发射天线传播到接收天线,我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波(波长1000米以上),中波(波长100-1000米),短波(波长10-100米),超短波和微波(波长为10米以下)等等。
为了更好地说明移动通信的问题,我们先介绍一下电波的各种传播方式:2 电波的传播方式2.1 表面波传播表面波传播是指电波沿着地球表面传播情况。
这时电波是紧靠着地面传播的,地面的性质,地貌,地物等的情况都会影响着电波的传播。
试论中波天线对中波电波场强与辐射的影响

试论中波天线对中波电波场强与辐射的影响作者:王娟来源:《电子技术与软件工程》2015年第17期摘要在中波电波磁场发展的过程中,影响因素相对较多,其中比较典型的就是中波天线。
中波天线不仅会直接影响到电波的场强,还会直接影响到辐射的力度。
在实际的测量和调查工作中,研究人员主要选择了某一地区的中广播覆盖情况进行深入研究。
采用不同的中波天线来对中波电波的相关因素的变化情况进行分析。
旨在给相关的中波天线研究人员提供参考。
【关键词】中波天线天线高度电场强度损耗从电波传输的过程中可以看出,主要以五种基本的方式为主,第一是地波、第二是天波、第三是空间波、第四是对流层的传播、第五是外球层传播。
但是在实际的电波传输的过程中主要是以前三种传播方式为主。
其中天波的传输具有一定的特殊性,主要是由于电波经过电离层进行反射,其中短波主要是依靠天波来进行传播,在白天和夜间传播形式也不同。
其中地波的稳定性比较强,地波的传输过程中不受时间和空间的影响。
在电波传输的工程中,有时会应用到发射天线的形式。
发射天线主要是将高频电能转换为其他类型的能量。
1 调查分析在电波传播的过程中,垂直极化波的损耗量要明显低于水平极化波。
因此,中波天线往往会以发射垂直极化波的形式。
这样可以直接增强场强。
通常情况下,发射塔会以垂直的形式架设到地面上。
中波天线作为一种高度相对较高的天线形式,如果不同高塔结构来吊起天线。
往往还会采用铁塔来作为辐射体。
需要注意的是,人们常说的中波天线也被称为铁塔天线和桅杆天线。
中波天线的主要导电载体是地面。
可以直接影响到损耗情况。
在中波天线运行的过程中,需要积极地铺设一定的地网形式。
而且,地区不同,电波的传输效果也会受到严重地影响。
现如今,随着经济和科技的不断发展,很多电波和地网都得到了维修和完善。
中波天线是一种垂直单极子,这种设备主要建立在地面上,辐射电流以大地形成回路,这样可以高效地提升天线的使用效率,进而降低大地的损耗量。
电波传播与天线技术的未来发展

电波传播与天线技术的未来发展在当今科技飞速发展的时代,电波传播与天线技术作为通信领域的重要支撑,正经历着前所未有的变革和创新。
从智能手机的普及到卫星通信的广泛应用,从物联网的崛起再到 5G 乃至未来 6G 技术的探索,电波传播与天线技术始终扮演着关键角色。
那么,在未来,这一技术又将走向何方呢?随着人们对通信速度、容量和质量的要求不断提高,电波传播与天线技术面临着诸多挑战和机遇。
一方面,频谱资源日益紧张,如何更高效地利用有限的频谱资源成为亟待解决的问题;另一方面,新兴应用场景的不断涌现,如智能交通、工业互联网、虚拟现实等,对电波传播与天线技术提出了更高的性能要求。
在未来,多频段、多模式的天线设计将成为主流。
为了满足不同通信标准和应用场景的需求,天线需要能够在多个频段上工作,并且能够灵活切换工作模式。
例如,在 5G 通信中,毫米波频段的应用需要天线具备更小的尺寸、更高的增益和更宽的带宽。
同时,为了实现与 4G等现有网络的无缝兼容,天线还需要支持多个频段的同时工作。
智能天线技术将得到更广泛的应用。
智能天线能够通过数字信号处理技术,自适应地调整天线的波束方向和形状,从而有效地提高信号的传输质量和系统容量。
在未来的无线通信系统中,智能天线将不仅用于基站端,还可能在终端设备上得到应用,进一步提升通信性能。
新材料和新工艺的发展也将为电波传播与天线技术带来突破。
例如,碳纳米管、石墨烯等新型材料具有优异的电学性能,有望用于制造高性能的天线。
此外,3D 打印等先进制造工艺可以实现复杂天线结构的高精度制造,为天线设计提供了更多的可能性。
波束赋形技术将不断发展和完善。
波束赋形通过调整天线阵列中各个单元的相位和幅度,使发射或接收的波束能够指向特定的方向,从而提高信号的强度和覆盖范围。
在未来,波束赋形技术将与人工智能等技术相结合,实现更智能、更精准的波束控制,适应复杂多变的通信环境。
在物联网领域,低功耗、小尺寸的天线将成为关键。
天线与电波传播

手持移动电话,工作在30cm波长,可与任 何人通话。
天线的理论基础
最早的天线
马可尼
线天线时期:1930年以前
线天线时期
面天线时期:1930~1945面天线时期:19 Nhomakorabea5~1959
50年代~70年代
70年代以后
天线的作用
天线的作用
天线的作用
天线的功能
天线的辐射机理
E面、H面的具体做法: E面:保持φ一定,改变θ,对F(θ, φ) 描点,连接各点; H面:保持 θ =90°,改变φ ,对F(θ, φ)描点,连接各点; (请画出电基本振子的E面和H面方向图)
电磁波频段
微波简介
微波是无线电波中波长最短,频率最高的波 段。 微波的波长远远小于普通无线电波的波长。 微波的波长范围:
中国对微波的应用:1m ~ 1mm 美国对微波的应用:0.3m ~ 0.3mm
无线电波的传播方式
在实际应用中,不同波段的无线电波的 传播方式和应用领域不同 由于地面、高山、电离层等对各波段无 线电波的吸收、反射、透射等性能的不同, 无线电波在空间的传播通常采用以下三种 方式: 地波传播 天波传播 空间波传播
•
半波振子的辐射电阻为 73.1欧,全波振子的辐 射电阻约为200欧
天线的基本电气特性
电流源(电基本振子)
对称振子的辐射场及其方向性
短波主要靠天波传播,电离层对其吸 收小,可经过多次反射传播到很远的地方, 短波传播的最大缺点是不稳定。 短波可用来做各种长、短距离通信。 如无线电广播,电报等
不同波长无线电波的传播方式与 应用
超短波和微波,由于其绕射能力差,又 会穿透电离层,因此不适合地波与天波传 播,只适合空间波传播。由于空间波传播 的距离有限,为增加传播距离,可采用增 高发射天线和接力通信等方式来实现。 超短波和微波主要应用:电视、雷达、 导航等。
试论中波天线对中波电波场强与辐射的影响

于3 0 0 m 的铁 塔 天 线 。高 1 5 0 m,不 铺 地 网时 ,
架设 1 2 0根 3 mm,长 9 0 m 的地 网之后 ,效率
地 网对 中波场 强的影 响:地 网对 中波 电场
的影 响较 为 明显, 比较 l 1 4 3 K Hz和 1 0 3 5 K Hz 同样 都 是 1 0 k W 的发射 机,l 1 4 3 K Hz 发 射 机 的
天线地 网损坏 严重,几乎相当于没有地 网,而 1 0 3 5 KHz发射 天线 的 地 网状 态 良好。 因此 ,
线的 效率 ,然 而 l 1 4 3 KHz地 网条件 却是 非常
从 电波传 输 的过 程 中可 以看 出,主要 以
天线 的 高度对 辐射 电场 也会 造成严 重地 差 。
影响,从实际 的辐射 电场 的强度上 可以看 出,
五种基本 的方式为主 ,第一 是地波 、第 二是天
波 、第三是空 间波 、第 四是对 流层 的传播 、第 五是外球层传播 。但 是在实 际的电波 传输 的过 程 中主要是 以前三种传 播方 式为主 。其中天波
1调查分析
在 电波传 播 的过程 中,垂直极 化波 的 损 耗量要 明显低于水平极化波 。因此 ,中波 天线
在 1 Km,2 0 Km,3 0 K m 、5 0 k m处 1 1 4 3 K Hz的
中波 天线对 于 电波 的发射 会造 成严 重地 场 强值 都要 远低 于 1 0 3 5 KHz的场 强值 ,而且
影响,通常情况下 ,天线 的高度和波长几乎相 覆 盖 范 围也 远小 于 1 0 3 5 K Hz的范 围.一 般 h 同,在实际的工程 中,用角度 的形式来表示高
天线与电波传播0000

天线与电波传播论文题目无线局域网的智能天线技术学生姓名学号学院专业指导老师无线局域网的智能天线技术摘要:本文简单介绍了智能天线的发展及在局域网中的应用,分析了一般的问题和解决的办法,并且说明了智能天线的优点,智能天线在我们的生产生活中功不可没,用途广泛,已经成为现代科技生活中不可或缺的技术,给人们带来了方便。
关键字:局域网;智能;天线技术;序言:随着科技的不断地发展与进步,现代的通信技术越来越趋近于无线技术,所以研究无线传播的方法与技术也是必不可少的,准确而快速的传播信息是智能天线系统所需具备的基本功能。
智能天线及发展历程智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(Direction of Arrinal),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
90年代以来,阵列处理技术引入移动通信领域,很快形成了一个新的研智能天线原理图究热点-智能天线(SmartAntennas)?智能天线应用广泛,它在提高系统通信质量、缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾、以及降低系统整体造价和改善系统管理等方面,都具有独特的优点。
最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳、军事抗干扰通信,用来完成空间滤波和定位等。
近年来,随着移动通信的发展及对移动通信电波传播、组网技术、天线理论等方面的研究逐渐深入,现代数字信号处理技术发展迅速,数字信号处理芯片处理能力不断提高,利用数字技术在基带形成天线波束成为可能,提高了天线系统的可靠性与灵活程度。
智能天线技术因此用于具有复杂电波传播环境的移动通信。
此外,随着移动通信用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高,要求移动通信网在大容量下仍具有较高的话音质量。
天线与电波传播论文

天线与电波传播论文射频识别系统微带天线院系:信息工程学院专业:通信工程班级:四班姓名:鲁泽华学号:20082420422射频识别射频识别,英文为Radio Frequency Identification,简称为RFID,是非接触的自动识别技术。
射频识别系统在国外发展的很快,譬如美国德州仪器公司、法国INSIDE 公司、Phillips 公司、Motoro1a 公司等等世界著名厂家都生产RFID 产品,并且它们的产品各有特点,自成系列。
射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。
我国射频识别产品的市场是十分巨大的,举一个例子来说明,利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向,人工收费包括IC 卡的停车收费方式也终将被淘汰。
射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;流水线生产自动化;安全出入检查;仓储管理;动物管理;车辆防盗等等。
射频识别系统主要包括电子标签(应答器)、读写器。
其中,读写器的天线在RFID系统中起着关键作用。
当前国内关于RFID的研究都集中在频率为125kHz、134kHz 的低频和13.56MHz 的高频系统。
在更高频段的微波波段,则少有人研究。
由于RFID 卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如:螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不适合,廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。
T. Razban 等研制了一种应用于无源车载电子标签的双频贴片微带线。
Nichi Konno 等研制了一种应用于2.45GHz 门控系统电子射频识别卡的圆极化贴片天线阵,Cryil Luxey 等研制了一种应用于DSRC 的后向反射式缝隙耦合贴片天线阵。
上述天线由于采用双频工作占用较多频带,而工作距离较短,只有3-4 米,或使用微波本振源使得RFID 卡价格较贵。
天线与电波传播

智能天线的研究及改进摘要智能天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准期望用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
智能天线分为两大类切换波束智能天线与自适应阵智能天线。
智能天线技术是第三代移动通信系统的关键技术之一,智能天线技术将会在未来移动通信系统中发挥重要作用。
本文在简要介绍智能天线的基本原理、系统组成的基础上,详细论述了智能天线的自适应算法和技术优势及其在中的应用。
引言随着移动通信产业的高速发展及其用户的飞速增长,市场对移动通信技术的改进和更新提出了更高的要求。
而如何提高无线频谱的使用效率成为近些年来各种新技术所面临解决的核心问题。
第三代移动通信系统是正在全力投入开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术。
智能信号处理模块将成为它的基本功能模块,实现基于话音业务为主的多媒体数据通信。
目前最典型的智能天线技术是实现移动通信扩大通信容量的关键技术之一。
智能天线技术作为有效解决这一问题的新技术已成功应用于移动通信系统,并通过对无线数字信号的高速时空处理,极大地改善了无线信号的传输,成倍地提高了系统的容量和覆盖范围,从而极大地改善了频谱的使用效率。
1 智能天线的基本概念及组成1.1 智能天线的基本概念智能天线, 即具有一定程度智能性的自适应天线, 由多个天线单元组成, 每一个天线后接一个加权器即乘以某一个系数, 这个系数通常是复数, 既调节幅度又调节相位,而在相控阵雷达中只有相位可调, 最后用相加器进行合并输出, 这种结构的智能天线只能完成空域处理同时具有空域、时域处理能力的智能天线在结构上相对复杂些,每个天线后接的是一个延时抽头加权网结构上与时城均衡器相同。
自适应或智能的主要含义是指这些加权系数可以恰当改变和自适应调整。
上面介绍的是智能天线用作接收天线时的结构,当用它进行发射时结构稍有变化,加权器或加权网络置于天线之前,也没有相加合并器。
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电波传播与天线考试试题1.简述天线的功能及接收天线的接收物理过程。
(分数:5)答:(1)天线的任务:是将发射机输出的高频电流能量(导波)转换成电磁波辐射出去,或是将空间电磁波信号转换成高频电流能量送给接收机。
(2)接收的物理过程为:接收天线工作的物理过程是,接收天线导体在空间电场的作用下产生感应电动势,并在导体表面激起感应电流,在天线的输入端产生电压,在接收机回路中产生电流。
所以接收天线是一个把空间电磁波能量转换成高频电流能量的转换装置,其工作过程就是发射天线的逆过程。
2.为什么引向天线的有源振子常用折合振子,引向天线的引向器和反射器怎么区分?(分数:10)答:(1)原因:由于振子间的相互影响,引向天线的输入阻抗往往比半波振子的降低较多,很难于同轴线直接匹配。
加之同轴线是非对称馈线,给对称振子馈电时需要增加平衡变换器,而平衡变换器又具有阻抗变换作用,进一步将天线输入阻抗变小,这样就更难实现阻抗匹配。
实验证明,有源振子的结构与类型对引向天线的方向图影响较小,因此可以主要从阻抗特性上来选择合适的有源振子的尺寸与结构,工程上常常采用折合振子,因为它的输入阻抗可以变为普通半波振子的K倍(k>1)。
其中反射器稍长于有源振子,引向器稍短于有源振子。
(2)引向天线的引向器和反射器的区分:在该天线中,其反射能量作用的稍长于有源振子的无源振子称为反射器;其引导能量作用的较有源振子稍短的无源振子叫引向器。
即当振子“2”的电流相位领先与振子“1”90度时,即I2 = I1e j90时,振子“2”的作用好像把振子“1”朝它方向辐射的能量“反射”回去,故振子“2”称为反射振子(或反射器)。
如果振子“2”的馈电电流可以调节,使其相位滞后于振子“1”90度时即I2 = I1e j90 ,则其结果与上面相反,此时振子“2”的作用好像把振子“1”向空间辐射的能量引导过来,则振子“2”称为引向振子(或引向器)。
3.简述行波天线和驻波天线的差别和优缺点。
(分数:5)答:(1)驻波天线上的电流按驻波分布,或称谐振天线,其输入阻抗具有明显的谐振特性,因此天线的工作频带较窄,但增益较高。
(2)行波天线上的电流按行波分布,由于行波天线工作于行波状态,频率变化时,输入阻抗近似不变,方向图随频率的变化也较缓慢,因此频带较宽。
但是行波天线的宽频带特性是用牺牲增益来换取的。
4.什么是缝隙天线?基本缝隙天线的场辐射特点是什么?(分数:5)答:(1)缝隙天线:在波导或空腔谐振器上开出一个或数个缝隙以辐射或接收电磁波的电线城为缝隙天线。
(2)基本缝隙天线的场辐射特点:最基本的缝隙天线是由开在矩形波导壁上的半波谐振缝隙构成的。
由电磁场理论,对TE10波而言,在波导宽壁上有纵向和横向两个电流分量,横向分量的大小沿宽边呈余弦分布,中心处为零,纵向电流沿宽边呈正弦分布,中心处最大;而波导窄壁上只有横向电流,且沿窄边均匀分布。
如果波导壁上所开的缝隙能切割电流线,则中断的电流线将以位移电流的形式延续,缝隙因此得到激励,波导内传输功率通过缝隙向外辐射,当缝隙与电流线平行时不能在缝隙区内建立激励磁场,不能产生激励而得到辐射。
5.简述电波传播研究内容及对象和几种主要的电波传播的特点。
(分数:5)答:(1)研究内容:电波传播研究是为了开拓利用电磁波频谱。
它研究的是30Hz-3000GHz.研究对象:它是对无线电波传播媒质特性的研究,研究媒质电特性对电波传播的影响。
(2)a.地面波传播:传播的信号质量好,但是频率越高,地面对电波的吸收越严重。
b.天波传播:传播损耗小,从而能以较小的功率进行可达数千千米的远距离传播。
c.视距传播:要求天线具有强方向性并且有足够高的架设高度,传播中所受到的主要影响是视距传播中的直射波和地面反射波之间的干涉。
d.散射传播:距离远,抗毁性好,保密性强。
6.当发射天线为辐射垂直极化的鞭状天线,在地面上和地面下接收时,各自应采用何种天线比较合适,解释其原因?(分数:5)答:当采用垂直极化的鞭状天线作为发射天线时,根据波前倾斜现象的原理,在地面上和地面下均可以接收信号。
在地面上接收时,由于电场的垂直分量于水平分量,所以宜采用直立天线来接收;在地面下接收时,则电场的水平分量远大于垂直分量,所以宜采用水平埋地天线接收。
7.简述天波传播中的反射条件和电离层吸收特点。
(分数:5)答:(1)天波传播中的反射条件:电离层反射点播的能力与电波频率有关,在入射角。
一定时,电波频率越低,越易反射。
在电波频率一定时,入射角越大,越易反射。
(2)电离层吸收特点:电离层的碰撞速率越大或者电子密度越大,电离层对电波的吸收就越大。
电波频率越低,吸收越大。
8.为什么存在地面有效反射区?在其他条件都相同的情况下,有效反射区的大小和频率关系如何?(分数:5)答:a.反射波射线有天线的镜像点发出,根据电波传播的菲涅尔区概念,反射波的主要空间通道是第一菲涅尔椭球体,而这个椭球体与地面相交的区域为一个椭圆,这就是有效反射区。
反射面上只有有效反射区内的电流元对反射波起主要的贡献。
b.频率越大,反射区越小。
9.简述地面移动通信中电波传播特点及其研究方法?(分数:5)答:(1)地面移动通信中电波传播特点: a.主要传播方式为视距传播; b.基站较高,移动台较低,且收发天线的空间相对位置一般是事变的; c.存在快、中等速度、慢衰落现象。
(2)研究方法: a.建立在实验基础上的方法:Okumura方法、Lee方法; b.实验和理论相结合的方法:GB/T14617.1-93天线与电波传播结课论文院系:电气信息工程专业及班级:电信12-02 姓名:黄爽学号:541201030216微带天线摘要随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的无线移动通信技术己引起了人们的极大关注,在整个无线通讯系统中,天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。
快速发展的移动通信系统需要的是小型化、宽频带、多功能(多频段、多极化)、高性能的天线。
微带天线作为天线家祖的重要一员,经过近几十年的发展,已经取得了可喜的进步,在移动终端中采用内置微带天线,不但可以减小天线对于人体的辐射,还可使手机的外形设计多样化,因此内置微带天线将是未来手机天线技术的发展方向之一,但其固有的窄带特性(常规微带天线约为2%左右)在很多情况下成了制约其应用的一个瓶颈,因此设计出具有宽频带小型化的微带天线不但具有一定的理论价值而且具有重要的应用价值,这也成为当前国际天线界研究的热点之一。
关键词:微带天线宽频带小型化目录摘要第一章微带天线在现代通信系统的应用特点第二章微带天线在现代通信系统的发展趋势第三章微带天线在现代通信系统的研究方向第一章微带天线在现代通信系统的应用特点早在1953年箔尚(G.A.DcDhamps )教授就提出利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念。
但是,在接下来的近20年里,对此只有一些零星的研究。
直到1972年,由于微波集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求,芒森(R.E.Munson)和豪威尔(J.Q.Howell)等研究者制成了第一批实用的微带天线。
随之,国际上展开了对微带天线的广泛研究和应用。
1979年在美国新墨西哥州大学举行了微带天线的专题目际会议,1981年IEEE天线与传播会刊在1月号上刊载了微带天线专辑。
至此,微带天线已形成为天线领域中的一个专门分支,两本微带天线专辑也相继问世,至今已有近十本书。
可见,70年代是微带天线取得突破性进展的时期;在80年代中,微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展;今天,这一新型天线已趋于成熟,其应用正在与日俱增。
微带天线的固有缺点就是阻抗频带窄,展宽频带是最困难也是最富有挑战性的技术之一,随着移动通信系统、全球定位系统(GPS)、卫星通信系统的发展,宽频带微带贴片天线的研究己成为了非常热门的课题,同时宽带微带贴片天线将逐渐向着小型化,简单化同时具有多功能、多用途的方向发展。
近年来,人们在微带贴片天线展宽频带方面做了大量的研究微带天线的宽频带技术主要采用以下几种方法实现。
A.有空穴结构的宽带微带贴片天线。
B.采用多层介质基片微带天线的结构,将馈电网络与天线贴片分别置于不同的介质基片上,这样可以获得宽频带的驻波比特性。
C.U形缝隙结构的宽带微带贴片天线。
当在贴片表面开不同形式的槽或是细缝时,切断了原来的表面电流途径,在天线等效电路中相当于引入了级联电感。
虽然国内外对上述微带天线小型化技术展开了大量的研究,但是其中还是存在了很多问题,其中天线的性能如增益、带宽与小型化及加工制作之间相互牵制,必须权衡利弊。
随着无线通信事业的飞速发展,微带天线的尺寸与其它通信器件相比尺寸越来越大,显得越来越不相适应,因此要求进一步缩小微带天线的尺寸,经过许多学者的研究,发展了各种各样的缩小微带天线的新方法,本节简单介绍如下。
A.加载短路探针通过与馈电接近的短路探针在谐振中引入耦合电容实现小型化B.采用高介电常数的材料基片从天线谐振频率关系式可以看出谐振频率与介质参数成反比,因此采用高介电常数(如陶瓷材料)基片可降低谐振频率,从而减小天线尺寸。
C.表面开槽。
当在贴片表面开不同形式的槽或是细缝时,切断了原来的表面电流途径,在天线等效电路中相当于引入了级联电感。
虽然国内外对上述微带天线小型化技术展开了大量的研究,但是其中还是存在了很多问题,其中天线的性能如增益、带宽与小型化及加工制作之间相互牵制,必须权衡利弊。
微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴导体薄片而形成的天线。
它一般利用微带线或同轴线等馈线馈电,在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场,并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。
因此,微带天线也可看作是一种缝隙天线。
通常介质基片的厚度与波长相比是很小的,因而它实现了一维小型化,属于电小天线的一类。
另外,随着技术的进步,现在许多手机天线都是采用曲折线型的微带天线实现了手机天线的小型化。
导体贴片一般是规则形状的面积单元,如矩形、圆形或圆环形薄片等;也可以是窄长条形的薄片振子(偶极子)。
由这两种单元形成的微带天线分别称为微带贴片天线和条带振子天线。
微带天线的另一种形式是利用微带线的某种形变(如弯曲、直角弯头等)来形成辐射,称之为微带线型天线,种天线因为沿线传输行波,又称为微带行波天线。
微带天线的第四种形式是利用开在接地板上的缝隙,由介质基片另一侧的微带线或其它馈线(如带状线)对其馈电,称之为微带行波天线,由各种微带辐射单元可构成多种多样的阵列天线,如微带贴片阵天线,微带振子阵天线,等等。
微带天线的分析方法有很多,但是大体上可以分为解析方法和数值方法两大类。
第一类方法基于围绕贴片边缘的等效磁流分布来计算辐射场,包括传输线模型(The transmission line model)、腔体模型(The cavity model)、多端网络模型(Multiport Network Model)等。