半波偶极子天线毕业设计开题报告
应届本科生毕业(设计)开题报告范文.doc
应届本科生毕业（设计）开题报告范文(设计)题目：智能天线技术的基本原理及其MUSIC算法(设计)起止时间：一、(设计)研究背景与意义智能天线是3G的一项关键技术，作为当今三大主流标准之一的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是由中国自主提出使用的TDD方式的(时分双工方式)的第三代移动通信系统标准。
TD- SCDMA的核心技术之一就是智能天线技术。
在TD- SCDMA系统中使用智能天线技术，基站可以利用上行信号信息对下行信号进行波束成形，从而降低对其他移动台的干扰，同时提高接收灵敏度，增加覆盖距离和范围，改善整个通信系统的性能。
智能天线是一种多天线系统，它按照某种算法来对准期望信号，使得期望信号得到最大增益，而干扰信号被压制。
智能天线系统的核心在于数字信号处理部分，它根据一定的准则，使天线阵产生定向波束指向移动用户，并自动调整权系数以实现所需的空间滤波。
智能天线需要解决以下两个关键问题：辨识信号到达方向DOA(Directions of Arrinal)和数字波束赋形的实现。
在对信号DOA估计的算法中，作为超分辨空间谱估计技术的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法是最经典的算法之一。
本文针对3G的需求背景，研究智能天线技术及DOA估计算法。
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。
经研究发现，智能天线可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(directions 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。
同时，利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。
一种新型宽带电磁偶极子天线的开题报告
一种新型宽带电磁偶极子天线的开题报告
一、选题的背景
随着无线通信技术的不断发展，人们对天线的性能和设计要求也日益提高。
目前，传统的天线设计并不能完全满足需求，因此一些新型的宽带天线逐渐受到青睐。
其中，宽带电磁偶极子天线因其带宽宽、结构简单、易于制造等优点而备受关注。
本文将介绍一种新型宽带电磁偶极子天线的设计和实现方法。
二、研究意义
目前，无线通信在人们的日常生活中已经变得越来越普及，而天线是无线通信中至关重要的一个组成部分。
因此，研究新型的宽带天线对于促进无线通信技术的发展具有重要意义。
此外，宽带电磁偶极子天线在军事、航空航天等领域也有重要的应用价值。
三、研究内容和方法
本文将设计一种新型宽带电磁偶极子天线，其主要结构为两个相互平行的导体线，中间通过一个绝缘介质相互连接，整个天线的长度约为波长的1/4。
本文采用电磁仿真软件对天线的模型进行仿真分析，通过调整天线的结构参数来实现宽带性能。
最后，我们将搭建实验平台对该天线的性能进行测试和验证。
四、预期结果和意义
预计本文设计的宽带电磁偶极子天线将具有较宽的频带，性能稳定且容易实现，能够胜任大部分无线通信应用的需要，为现代通信技术的发展做出新的贡献。
此外，本研究对电磁偶极子天线的理论研究和实际应用具有重要的推动作用，可为未来相关领域的研究提供一定的启示和借鉴。
半波偶极子天线设计
微波技术与天线实验报告
3.创建天线的一个臂
将天线的臂命名为yuanzhu，并设置天线的材料为pec，透明度为0.6，位置用La
4.创建天线的另一个臂
将第一个臂进行复制，即可生成第二个臂。
Edit--Duplicate--Around Axis，Axis选
6.设置端口激励
将长方形贴片设置为激励端口，半波偶极子的输入阻抗为73.2Ω。
设置完成后进行辐射边界的设置，选中圆柱体后右键选择Assign Boundary--Radiation。
三：求解设置
检查设计的正确性，正确无误后进行下一项。
从图中可以看出，当频率为3.0GHz时，S11的值最小，为-24.07dB。
从圆图中可以看出，在3.0GHz时，天线的归一化阻值为0.8905+0.0449i 2.查看天线的电压驻波比。
从图中可以看出，当频率为2.7GHz-3.3GHz之间，电压驻波比小于2.
3.查看E场的增益图。
在Radiation节点设置E平面。
此图为电场的切面图。
从此图可以看出增益最大为z轴方向，值为2.44dB。
偶极子天线实验报告
偶极子天线实验报告一、引言偶极子天线是一种常见的无线通信天线，广泛应用于无线电通信、雷达系统、卫星通信等领域。
本实验旨在通过实际操作，验证偶极子天线的工作原理和性能。
二、实验目的1. 了解偶极子天线的基本原理和结构；2. 掌握偶极子天线的调整方法和性能测试；3. 分析偶极子天线的辐射特性，并比较不同参数对天线性能的影响。
三、实验器材1. 偶极子天线；2. 信号源；3. 高频信号发生器；4. 示波器；5. 电源。
四、实验步骤1. 搭建实验平台：将偶极子天线固定在天线架上，并将信号源与天线连接。
调整天线的位置和方向，使其与信号源保持最佳匹配。
2. 测量天线增益：通过改变信号源的频率，测量天线在不同频率下的增益，并绘制增益-频率曲线。
3. 测量天线辐射方向图：将天线固定在水平方向上，通过旋转天线架，测量天线在不同角度下的辐射功率，并绘制辐射方向图。
4. 测量天线阻抗：将信号源与示波器连接，测量信号源输出和天线输入之间的阻抗，并计算天线的输入阻抗。
5. 调整天线参数：根据实验结果，调整天线的长度、宽度等参数，观察天线性能的变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果：根据实验数据，绘制了天线增益-频率曲线，得出天线在特定频率范围内具有较高的增益。
实验数据还显示，天线在水平方向上具有较好的辐射特性，辐射范围较宽。
通过调整天线的参数，可以进一步优化天线性能。
2. 实验分析：偶极子天线的增益与频率有关，通常在某个特定频率下具有最大增益。
这是因为天线的长度和频率之间存在共振关系，只有在共振频率下，天线才能有效地辐射和接收电磁波。
而在共振频率附近，天线的增益会显著下降。
天线的辐射方向图描述了天线在不同方向上的辐射功率分布。
通过测量不同角度下的辐射功率，可以绘制出辐射方向图。
一般来说，偶极子天线的辐射方向图呈现出较为均匀的辐射特性，在水平方向上具有较好的辐射范围。
天线的阻抗是指天线输入端的电阻和电抗之和。
通过测量信号源输出和天线输入之间的阻抗，可以了解天线的阻抗匹配情况。
1半波偶极子
附录：\3D模型回波损耗（S11）电压驻波比（VSWR）Smith圆图输入阻抗增益方向图三维增益方向图半波偶极子天线一、实验目的1.熟练使用HFSS软件。
2.掌握半波偶极子天线的原理。
二、实验原理此次设计为一个中心频率为3GHz的半波偶极子天线，天线沿z轴放置，天线材质使用理想导体，总长度为0.48λ，半径为λ/200.天线馈电采用集总端口激励方式，端口距离为0.24mm，辐射边界和天线的距离为λ/4.模型图如下：1.电流分布对于从中心馈电的偶极子天线，其两端为开路，故电流为零。
假设将偶极子天线沿z轴放置，其中心位于坐标原点，则长度为l的偶极子天线的电流分布可以表示为：I0是波腹电流；k是波数，且k=2π/λ；l是偶极子天线一个臂的长度。
对于半波偶极子天线而言，长度l=λ/4。
将参数代入上式可得半波偶极子天线的电流分布为：下图为分析模型图：2.辐射场和方向图已知半波偶极子天线上的电流分布，可以利用叠加原理来计算半波偶极子天线的辐射场。
经计算得半波偶极子天线的辐射场为：加上方向特性，半波偶极天线的远区辐射电场为：式中：称为半波偶极子天线的方向性函数。
根据远区场的性质，可以求得半波偶极子天线的磁场为：根据方向性函数可以绘出半波偶极子天线的归一化场强方向图，在H平面（θ=90°）极坐标方向图是一个圆。
在E平面（ψ为常数）中，辐射场强会随着角度θ的变化而变化，θ=±90°方向上场强最大，θ=0°和θ=180°方向上场强为零。
3.方向性系数从半波偶极子天线的方向性函数可以计算出半波偶极子天线的功率方向性系数为：以分贝表示为：4．辐射电阻天线的平均功率密度可以用平均坡印廷矢量表示：半波偶极子天线的辐射功率则为：R r表示辐射电阻，计算可得辐射电阻为：R r=73.2Ω。
三、实验步骤1、新建设计工程a．运行HFSS并新建工程b．设置求解类型c．设置模型长度单位2、添加和定义设计变量3、设计建模a.创建偶极子天线模型b.设置端口激励c.设置辐射边界条件4、求解设置分析的半波偶极子天线的中心频率在3GHz附近，因此，求解频率设置为3GH;同时添加2.5GHz~3.5GHz的扫频设置，扫频类型选择快速扫频（Fast)，分析天线在2.5GHz~3. 5GHz频段内的回波损耗和电压驻波比。
半波偶极子天线毕业设计开题报告
毕业设计开题报告半波偶极子天线设计学院：班级：学生姓名：指导教师：职称：2012 年11月19日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及学院教学院长审查后生效；2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．毕业设计开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）主要研究内容；（3）课题的准备情况及进度计划；（4）参考文献。
4．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括中外文科技期刊、教科书、专著等。
5．开题报告正文字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
附页为A4纸型，左边距3cm，右边距2cm，上下边距为2.5cm，字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
6．“课题性质”一栏：理工类：A..理论研究B.工程设计C..软件开发D. 应用研究E.其它经管文教类：A.理论研究B.应用研究C.实证研究D.艺术创作E.其它“课题来源”一栏：A.科研立项B.社会生产实践C.教师自拟D.学生自选“成果形式”一栏：A.论文B.设计说明书C.实物D.软件E.作品毕业设计开题报告附页：一、研究的目的：Radio frequency identification(RFID)技术是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术,近年来,RFID技术飞速发展并逐渐成为自动物体识别应用中的主要技术[1]。
现今有很多种RFID天线类型,如偶极子天线、分形天线、环形槽天线和微带贴片天线等[2]。
这里着重研究RFID技术中的半波偶极子天线，它的结构是由一个简易的偶极子天线由两段同样粗细、长度相等的直导线构成,在中间两个端点之间进行馈电。
由于它结构简单,广泛应用于通信、雷达和探测等各种无线电设备中,适用于短波、超短波,甚至微波。
毕业设计开题报告_634358208372997500
南京邮电大学毕业设计(论文)开题报告题目KDP晶体的倍频效应研究学生姓名翟薇薇班级学号B070404B07040406专业光信息科学与技术提纲(开题报告2000字以上)：1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解2. 阅读文献资料进行调研的综述3. 根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划）一、研究的目的与意义：激光出现之前的光学基本上研究的是弱光束在介质中的传播、干涉、衍射、偏振等现象。
在这些现象中光波满足线性叠加原理。
现在称之为线性光学。
而强光在介质中将产生很多新现象，如谐波的产生、光学参量放大与振荡效应、光的受激散射、光束自聚焦、多光子吸收、光致透明和光子回波等，研究这些现象的学科称为非线性光学，在这里波的线性叠加原理不再成立。
因为介质的非线性效应一般是比较弱，在激光这样强大的光源出现后，非线性光学的研究开始大力开展。
研究非线性光学对激光技术、光谱学的发展以及物质结构分析等都有重要意义。
非线性光学晶体是具有非线性光学效应的一类晶体，其最主要的用途就是对激光的倍频作用，用于产生二次谐波：它可使激光的波长发生变化。
激光晶体辐射的激光波长多为红外光，通过非线性晶体倍频后能变为可见光，甚至将可见激光转变为波长更短的激光，从而扩展激光谱线覆盖的范围。
非线性晶体拓宽了激光波段，可使激光得到更有效的应用。
比如红外激光经非线性晶体倍频后成为绿光，绿光可用于水下通讯、光盘存储等方面。
目前，非线性光学晶体的倍频作用在激光技术中已被广泛采用。
为得到波长更短的激光可用多级倍频。
二、研究的历史、现状以及发展趋势：非线性光学的早期工作可以追溯到1906年泡克耳斯效应的发现和1929年克尔效应的发现。
但是非线性光学发展成为今天这样一门重要学科，应该说是从激光出现后才开始的。
激光的出现为人们提供了强度高和相干性好的光束。
而这样的光束正是发现各种非线性光学效应所必需的。
激光出现后的1961年，P.A.弗兰肯等人首次利用石英晶体将红宝石激光器发出的波长为 694.3纳米的激光转变成波长为347.15纳米的倍频激光，从而开始了非线性光学的主要历史阶段。
实验三_半波偶极子
实验三 半波偶极子一、【实验目的】1. 以一个简单的半波偶极子天线设计为例，熟悉HFSS 软件分析和设计天线的基本方法及具体操作；2. 利用HFSS 软件仿真设计了解半波振子天线的结构和工作原理；3. 通过仿真设计掌握天线的重要指标：回波损耗S11、3D 方向图二、【实验仪器】计算机一台、HFSS 软件三、【实验内容】1、对半波偶极子进行HFSS 建模2、仿真计算其特性参数四、【实验原理】半波偶极子是工程中常用的一种经典天线，其全长为半个波长。
五、【实验步骤】本次实验设计一个中心频率为915 MHz 的半波偶极子天线。
根据f c /=λ可以计算出915MHz 在真空中对应的波长是328mm ，所以真空中放置的半波偶极子天线的长度为半个波长即164mm 。
故天线的初始尺寸设置如下图所示，两侧82mm 长的矩形条为半波偶极子的两个臂，中间3mm*3mm 的矩形面用于模拟RFID 芯片。
1、初始步骤（1）打开HFSS ，新建一个项目，将project 重命名为较规则的名字，如dipole 。
（2）设置求解类型：点击菜单栏HFSS/SolutionType ，在跳出窗口中选择Driven Modal ，再点击OK 按钮。
（3）为建立的模型设置单位：点击菜单栏3D Modeler/Units，在跳出窗口中选择mm，再点击OK按钮。
2、设计建模1）创建偶极子天线模型首先创建一个沿Y轴方向放置的矩形条作为偶极子天线的一个臂，矩形条线宽为3mm，长度为82mm。
并将其改为铜黄色。
画好后，使用（视图旋转功能）、（放缩到合适大小）和（拖曳放缩）等功能按钮，将矩形面调整到合适的视图。
然后选中刚才画好的上臂，并利用（绕着坐标轴复制）操作生成偶极子天线的另一个臂。
由于天线是金属材质，需将矩形条设置为理想导体，选中两个矩形条，右键→assign boundary→Perfect E。
2）、设置端口激励半波偶极子天线由中心位置馈电，在偶极子天线中心位置创建一个平行于XY平面的矩形面作为激励端口平面，并设置端口平面的激励方式为集总端口激励。
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毕业设计开题报告
半波偶极子天线设计
学院：
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学生姓名：
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职称：
2012 年11月19日
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及学院教学院长审查后生效；
2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；
3．毕业设计开题报告应包括以下内容：
（1）研究的目的；
（2）主要研究内容；
（3）课题的准备情况及进度计划；
（4）参考文献。
4．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括中外文科技期刊、教科书、专著等。
5．开题报告正文字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
附页为A4纸型，左边距3cm，右边距2cm，上下边距为2.5cm，字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
6．“课题性质”一栏：
理工类：A..理论研究B.工程设计C..软件开发D. 应用研究E.其它经管文教类：A.理论研究B.应用研究C.实证研究D.艺术创作E.其它
“课题来源”一栏：
A.科研立项
B.社会生产实践
C.教师自拟
D.学生自选
“成果形式”一栏：
A.论文
B.设计说明书
C.实物
D.软件
E.作品
毕业设计开题报告
附页：
一、研究的目的：
Radio frequency identification(RFID)技术是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术,近年来,RFID技术飞速发展并逐渐成为自动物体识别应用中的主要技术[1]。
现今有很多种RFID天线类型,如偶极子天线、分形天线、环形槽天线和微带贴片天线等[2]。
这里着重研究RFID技术中的半波偶极子天线，它的结构是由一个简易的偶极子天线由两段同样粗细、长度相等的直导线构成,在中间两个端点之间进行馈电。
由于它结构简单,广泛应用于通信、雷达和探测等各种无线电设备中,适用于短波、超短波,甚至微波。
它既可作为简单的天线单独使用,又可作为天线阵的单元或面天线的馈源[3-4]。
半波偶极子天线的长度是半个波长,它的结构如图1所示。
由于半波偶极子是基本的线天线,很多天线都是在半波振子的基础上设计的。
这里介绍半波偶极天线及其主要研究内容。
图1 半波偶极子天线结构
二、主要研究内容：
1对天线基础的研究
包括电磁辐射及原理、电基本振子的辐射场、天线的性能参数（方向图、辐射强度、方向性系数、效率、增益、输入阻抗、天线的极化等）、对称天线辐射等。
2对天线模型的尺寸和结构的研究
3对HFSS v10软件的研究
本设计使用HFSS v10软件对半波偶极子天线进行仿真设计，设计流程如图3所示，设计流程中的各个步骤的功能分述如下。
(1)设置求解类型。
使用HFSS进行天线设计时，可以选择模式驱动（driven modal）求解类型或者终端驱动（driven terminal）求解类型。
(2)创建天线的结构模型。
根据天线的初始尺寸和结构，在HFSS模型窗口中创建出天线的HFSS参数化设计模型。
(3)设置边界条件。
在半波偶极子天线的设计中，我使用辐射边界条件，为了模拟
出无限大的自由空间。
图3HFSS天线设计流程
(4)设置激励方式。
无线必须通过传输线或者波导传输信号，天线与传输线或者波导的连接处即为馈电面或者称为激励端口。
半波偶极子天线的设计中，由于在模型内部馈电面的激励方式使用集总端口激励（Lumped Port）。
(5)设置求解参数，包括设定求解频率和扫频参数，其中，求解频率通常设定为天线的中心工作频率。
波长和频率的关系是倒数关系，具体的计算公式是：波长（单位：米）=300/频率（单位：MHz）。
(6)运行求解分析。
上述操作完成后，整个仿真计算由HFSS软件自动完成。
分析完成后，如果结果不收敛，则需要重新设置求解参数；如果结果收敛，则说明计算结果达到了设定的精度要求。
(7)查看求解结果。
求解分析完成后，子数据后处理部分可以查看HFSS分析出的天线各项性能参数。
如果仿真计算的天线性能满足设计要求，接下来可以着手天线的制作和调试工作[5]。
4对天线的优化设计的研究
使用HFSS v10软件中的Optimetrics优化设计模块的参数扫描分析功能和优化设计功能来优化天线的结构尺寸，以找到满足要求的天线设计。
5对天线制作和调试工作的研究
三、研究步骤、方法及措施
本设计采用文献研究、软件仿真、实物分析三种方法：
1文献研究：对早进入阶段收集的与毕业设计有关的书籍、相关知识、参考资料进行系统的学习和阅读。
归纳整理与天线设计的相关理论，重点整理前人关于半波偶极子天线设计的研究。
2软件仿真：学习HFSS v10软件，使用HFSS v10软件对半波偶极子天线进行设计仿真，查看求解结果，使用Optimetrics优化设计，使其满足天线设计要求。
3实物分析：按照软件仿真的天线模型的尺寸大小制作天线，并调试。
四、课题的准备情况及进度计划
早进入阶段：搜集课题信息及相关资料，学习相关知识。
第一、二周：深入掌握相关知识，对整个研究过程有了一定计划，完成初步设计。
第三、四周：进行毕业设计，确定设计方案。
第五到七周：软件的学习和仿真设计。
第八、九周：逐步完善设计方案。
第十、十一周：按照仿真结果制作实物，并调试。
第十二到十四周：将以上工作编制成论文形式。
第十五到十六周：设计总结，完成论文，答辩准备。
五、参考文献：
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