超宽带折合环天线的设计与研究
钻石形超宽带天线设计与研究
摘要近年来，微带天线由于其体积小、重量轻、制作简单和成本低等优点，引起了人们的广泛兴趣。
但是微带天线的缺点也很明显，带宽窄、效率低，这时超宽带微带天线应运而出，通过对微带天线的优化，使其达到超宽带的要求，有效克服了天线带宽窄的问题。
2002年，FCC公布了超宽带天线的通信标准：3.1GHz-10.6GHz。
如今移动通信设备和终端呈现小型化的发展趋势，这更使得超宽带微带天线的研究与应用成为了当今的热点。
超宽带技术具有很大的应用前景，可应用于无线通信、雷达、短距探测等。
本文介绍了天线的基本电参数以及微带天线的馈电方式、辐射原理以及分析方法，并对矩形微带天线进行了仿真研究，研究了贴片长度和阻抗匹配器宽度对天线性能的影响；而由于研究的是超宽带天线，本文还对超宽带天线进行了简要的介绍和分析。
本文的主要内容是设计一款钻石型超宽带天线并对其进行一定的优化，使其能满足超宽带的要求。
首先，根据微带天线的基本理论，设计出了天线原型。
接下来，分析了天线的接地板、辐射贴片、介质板的厚度对于天线性能的影响。
最后分析和总结，完成天线的设计。
完成的天线工作频带涵盖了整个UWB频段,并且带宽远比设计要求的要大得多，相对带宽达到130%，在此范围内天线的回波损耗低于-10dB，最大辐射方向的增益为4.24dB。
关键词：微带天线;超宽带;钻石形超宽带天线AbstractIn recent years, because of its small size, light weight, simple production and low cost, the microstrip antenna has aroused people's wide interests.. But the disadvantage of the microstrip antenna is obvious,for exmple narrow bandwidth, low efficiency, then Ultra Wideband Microstrip antenna should be shipped out, through the optimization of the microstrip antenna,it meet the requirements of ultra wideband, effectively overcome the disadvantage，the narrow bandwidth of the antenna.In 2002, FCC announced the communication standards of UWB Antenna: 3.1GHz-10.6GHz. Moile communication equipment and terminals arepresenting a trend of miniaturization, which makes the research and application of UWB microstrip antenna become a hot spot today. UWB technology has great application prospect, can be used in wireless communication, radar, short detection etc..In this paper, we introduced the antenna's basic electrical parameters and the feed mode of microstrip antenna, radiation theory and analysis method, then we research the simulation of the rectangular microstrip antenna , research patch length and impedance matching device width on the performance of the antenna; and because it is the study of ultra wide band antenna. This paper also introduced and analyzed ultra wideband antenna briefly .The main content of this paper is to design a diamond type ultra wideband antenna and optimize it, so that it can meet the requirements of UWB.. Firstly, according to the basic theory of microstrip antenna, the antenna prototype is designed.Next, the influence of the antenna's grounding, the radiation patch, the thickness of the dielectric plate on the antenna performance is analyzed.Finally, the design of the antenna is analyzed and plete antenna operating band covers the whole UWB frequency band and bandwidth is much larger than design requirements , relative bandwidth reaches 130%. Within this range of the antenna return loss below - 10dB, the maximum radiation direction of the gain is 4.24dB.Key words:microstrip antenna; UWB; diamond shaped UWB antenna目录第1章绪论 (1)1.1 研究目的及其意义 (1)1.2 当今天线的研究方向 (2)1.3 论文主要内容 (3)1.4 小结 (3)第2章天线的理论基础 (4)2.1 天线的电参数 (4)2.1.1 方向图 (4)2.1.2 增益 (4)2.1.3输入阻抗 (4)2.1.4 频带宽度 (5)2.1.5 驻波比 (5)2.2 微带天线 (6)2.2.1 微带天线概述 (6)2.2.2微带天线的馈电方式 (7)2.2.3微带天线的辐射原理 (8)2.2.4 微带天线的分析方法 (9)2.3 超宽带天线 (12)2.3.1超宽带天线简介 (12)2.3.2 超宽带无线通信的优势与缺点 (13)2.3.3 超宽带天线的应用 (18)2.4小结： (19)第3章矩形微带天线仿真与分析 (20)3.1 仿真软件简介 (20)3.2 设计指标 (24)3.3 确定尺寸 (24)3.4 矩形微带天线仿真及分析 (25)3.5小结： (29)第4章钻石形超宽带天线设计与优化 (30)4.1钻石形超宽带天线设计指标 (30)4.2钻石形超宽带天线初始设计与仿真 (30)4.3 钻石形超宽带天线的参数对于天线的影响 (32)4.3.1天线接地板 (32)4.3.2钻石形微带贴片 (37)4.3.3介质板的厚度 (42)4.4 钻石形超宽带天线的优化 (43)4.4.1 天线优化分析 (43)4.4.2 天线优化尺寸及结果 (43)4.5小结： (47)总结 (48)致谢........................................................................................................................... 错误！未定义书签。
超宽带天线的研究与设计
图3给出了不同p2l值时天线S11的仿真结果，可以看出改变p2l的值对7 GHz处的S11值有明显改善作用。当p2l=5.0 mm时，7 GHz处的S11值变化明显由原先的-11.334 dB下降到-37.6264 dB。
图4给出了不同p1x值时天线S11的仿真结果，可以看出改变p1x对7 GHz处的S11值有明显改善，且当p1x=0.20 mm时，7 GHz附近的S11在-10 dB以下，并且带宽最大，达到2.68~12.63 GHz。
图11开槽的正面结构模型
图12不同fl3时S11与频率的关系图图13增益图
5 结论
本文所设计的差分超宽带天线，实现了2.5~13 GHz的工作带宽，辐射特性良好。天线尺寸为：p2l=5.0 mm、p2x=2.7 mm、p1l=5.4 mm、p1x=0.20 mm、cr=13.4 mm。利用折合形开槽技术在两贴片上分别对称开槽，在5GHz处实现了阻带特性。
Research and Design of Ultra-wideband Microstrip Antenna
Li Qing-Ya, Li Xi, Tang Hong-Shen
可反射可调的折叠式超宽带智能天线设计与分析
可反射可调的折叠式超宽带智能天线设计与分析超宽带智能天线是一种应用于通信系统的重要天线技术。
本文将探讨可反射可调的折叠式超宽带智能天线的设计与分析。
首先介绍超宽带智能天线的基本原理和优势，然后详细讨论可反射可调的折叠式天线的设计，并通过仿真分析验证其性能。
超宽带智能天线技术是近年来在通信领域中蓬勃发展的技术之一。
它具有频带宽阔、传输速率高、抗干扰能力强等优势，被广泛应用于无线通信、雷达系统等领域。
超宽带智能天线的设计与分析是确保其性能优越的关键。
在设计过程中，我们考虑到天线需要可反射可调的特性。
可反射特性意味着天线能够反射信号，增强信号的传输范围和覆盖面积。
可调特性意味着天线能够调节其天线参数，如频率和增益等。
这使得天线能够适应不同的通信需求和环境变化。
首先，我们需要选择合适的折叠式结构作为天线的物理基础。
折叠式结构通常由多个折叠片组成，可以调整其位置和角度以改变天线的性能。
这种结构具有优良的频率调谐性能和波束调节性能。
通过调整折叠片之间的距离和角度，我们可以在不同的频段中获得最佳性能。
其次，我们需要设计反射器以增强天线的性能。
反射器可以增加信号的传输距离和覆盖范围。
在设计过程中，我们可以使用多种材料和形状来实现优化效果。
通过精确控制反射器的形状和尺寸，我们可以最大限度地提高天线的增益和方向性。
然后，我们需要针对设计的天线进行电磁仿真和分析。
通过使用专业的仿真软件，如CST Microwave Studio或ANSYS HFSS，我们可以评估天线在不同频段下的性能。
仿真分析可以提供有关天线的增益、方向性和波束宽度等关键参数的重要信息。
最后，我们可以通过实际的原型制造和测试来验证设计。
在测试过程中，我们可以使用天线分析仪等设备来评估天线的性能。
通过与仿真结果进行比较，我们可以验证天线的设计和仿真分析的准确性。
如果需要，我们可以对设计进行进一步的优化和改进。
总结起来，可反射可调的折叠式超宽带智能天线的设计与分析是一个复杂而重要的任务。
一种超宽带蝴蝶结槽天线的设计研究
一种超宽带蝴蝶结槽天线的设计研究摘要本文设计了一种以共面波导馈电的超宽带平面蝴蝶结槽天线。
天线采用半圆与三角形组合形状构成蝴蝶结槽,并增加扇形寄生贴片以拓宽频带。
通过采用导带线性渐变的方式进行阻抗变换,在很宽的频带内实现了阻抗的良好匹配,其带宽达到134%,具有较好的应用前景。
关键词超宽带天线;共面波导;蝴蝶结槽天线0 引言超宽带技术是无线通信领域中最具竞争力和发展前景的技术之一。
超宽带天线作为超宽带通信系统的重要组成部分已引起了越来越多的关注,而超宽带平面天线具有小型化、设计方便、结构简单,便于集成等优势逐渐成为UWB天线发展的趋势和要求。
近年来出现了许多新型的超宽带平面天线,如平板印刷天线,印刷单极天线,槽天线等,可以很好的实现其宽带化。
印刷槽天线独具特点,与微带贴片天线相比,槽天线具有更大带宽,易于阻抗匹配,能获得双向辐射等优点。
文献[1-2]给出了共面波导馈电的印刷宽槽天线,最大得到40%的阻抗带宽。
文献[3]设计了一种新型宽带蝶形印刷槽天线,通过使用线性渐变过渡,改变了输入阻抗,从而显著提高天线的阻抗带宽,并且这种渐变的馈电结构对天线方向图影响极小。
文献[4]中共面波导馈电的蝴蝶结形槽天线附加一个相似的小蝴蝶结形槽,通过磁耦合得到10dB反射损耗百分比带宽为123%,这对于蝴蝶结形槽天线的性能是一个很大的提高。
本文提出一种超宽带平面蝴蝶结槽天线,天线通过特征阻抗为50Ω的共面波导馈电,采用半圆与三角形组合形状构成蝴蝶结槽,并增加扇形寄生贴片以拓宽频带。
采用导带渐变的方式进行阻抗变换,其10dB反射损耗相对带宽为134%(4.3~21.7GHz),在超宽带领域具有较好的应用前景。
1 天线的仿真设计天线采用共面波导(CPW)馈电,即在介质基片的一个面上制作出中心导体带,并在紧邻中心导体带的两侧制作出导体平面,共面波导具有低色散,相互之间的串扰小、加工方便、不需要过孔、辐射损耗小,并且共面波导的特性阻抗是由中间导带宽度和缝隙之比决定,可以自由设计其尺寸。
超宽带天线的研究报告
超宽带天线的研究报告一、引言在当今无线通信领域，超宽带技术因其具有高速率、低功耗、高精度定位等优势而备受关注。
而超宽带天线作为超宽带系统的关键组成部分，其性能的优劣直接影响着整个系统的通信质量和效率。
因此，对超宽带天线的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、超宽带天线的基本原理超宽带天线是指能够在很宽的频带上工作的天线，其相对带宽通常大于 20%。
超宽带天线的工作原理基于电磁波的辐射和接收，通过天线结构的设计和优化，实现对宽频带内电磁波的有效辐射和接收。
超宽带天线的主要性能指标包括带宽、增益、方向性、阻抗匹配等。
带宽是衡量超宽带天线性能的关键指标，它决定了天线能够工作的频率范围。
增益表示天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力，方向性则描述了天线辐射或接收电磁波的方向性特征，阻抗匹配则影响着天线与传输线之间的能量传输效率。
三、超宽带天线的类型（一）单极子天线单极子天线是一种常见的超宽带天线类型，其结构简单，通常由一个垂直的金属导体构成。
单极子天线具有较宽的带宽和良好的辐射特性，但方向性较差。
（二）偶极子天线偶极子天线由两个长度相等、方向相反的金属导体组成。
它在超宽带应用中具有较好的性能，但其尺寸相对较大。
（三）平面天线平面天线是一种结构紧凑、易于集成的超宽带天线类型，如平面单极子天线、平面偶极子天线等。
平面天线具有低剖面、易于制造等优点，在无线通信设备中得到了广泛应用。
（四）缝隙天线缝隙天线是在金属平面上开缝隙形成的天线，通过控制缝隙的形状和尺寸来实现超宽带特性。
缝隙天线具有低剖面、重量轻等优点，但带宽相对较窄。
四、超宽带天线的设计方法（一）数值计算方法数值计算方法是超宽带天线设计中常用的方法之一，如有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等。
这些方法可以精确地模拟天线的电磁场分布和性能，但计算量较大，耗时较长。
（二）经验公式法经验公式法是基于大量实验数据和理论分析得出的一些经验公式，通过这些公式可以快速估算天线的性能参数，为天线设计提供初步的参考。
超宽带天线的设计
本科生毕业（论文）设计摘要随着社会的发展，科技的进步，无线电的应用频段也被不断地扩展，进而促进了超宽带电磁学的产生。
在超宽带频段内，时域特性的研究表明，时域电磁波是人类非常重要的资源，作为超宽带无线电系统中不可缺少的一员，超宽带天线的研究也因此变得相当有意义。
超宽带技术具有许多窄带系统无法比拟的优点，例如:高数据速率、低系统成本和抗多径效应等，独具的优点使超宽带系统成为最具竞争力和发展前景的技术之一。
超宽带天线具有相当广泛的应用空间，它可用于GPRS全球定位、资源及环境的探测、卫星通信、雷达等。
除此之外，近年来，对于短距离无线通信的研究颇多，超宽带以其尺寸小、交换数据的速率高等优点，可用于诸多无线设备中，例:USB、数码相机等。
与无线射频技术相结合，取代传统的有线通信。
本文的研究围绕超宽带天线展开，研究的内容首先从介绍超宽带天线的发展现状开始，依次介绍了超宽带天线的基本理论、主要性能参数及研究方法，介绍了超宽带天线的几种实现方法及超宽带天线的分析方法。
最后设计一款平面超宽带缝隙天线，并进行仿真和比较，给出了该天线的相关性能参数，验证其在覆盖3.1 G-11 G的频率范围内，满足超宽带天线的应用要求。
关键字：超宽带天线天线系统超宽带缝隙天线ABSTRACTWith the development of society and the advance in technology, the application of radio frequency bands are also constantly expanded。
It promotes the production of ultra-wideband electromagnetics. In the UWB frequency band，time domain characteristics show that，time-domain electromagnetic wave is a very important resource for human。
超宽带天线设计及共形阵列综合研究
超宽带天线设计及共形阵列综合研究超宽带天线设计及共形阵列综合研究随着无线通信技术的快速发展，越来越多的应用场景对高速、大容量的数据传输进行需求。
超宽带（Ultra-Wideband，简称UWB）通信作为一种新型的无线通信技术，以其高速、低功耗、抗干扰等特点成为各行各业关注的热点研究方向之一。
天线作为无线通信系统中的重要组成部分，对整个系统的性能起着至关重要的作用。
因此，超宽带天线的设计和优化成为了研究的一个重点。
首先，超宽带天线的设计需要满足很宽的工作频带要求。
传统的窄带天线由于其设计出的频率范围较窄，难以满足超宽带通信系统的需求。
因此，设计超宽带天线的关键在于拓宽其频率响应。
一般使用宽带螺旋天线或宽带微带天线等结构来实现宽频带的要求。
此外，通过优化天线的尺寸和形状，可以进一步拓宽频率响应。
在设计过程中，需要合理选择和优化各种参数，如天线长度、宽度、高度、介电常数等，以实现超宽带的操作频带。
其次，共形阵列作为一种新型的多天线系统结构，可以有效地提升天线阵列的性能。
共形阵列通过将天线设计成与其外部环境相似的形状，并布置在特定的位置上，以提高系统对信号的接收和发射效果。
在超宽带通信系统中，共形阵列能够有效地实现波束形成、多路径干扰抑制等功能。
因此，研究超宽带天线与共形阵列结合的方法，对提升超宽带通信系统的性能具有重要意义。
在超宽带天线的设计和共形阵列的研究中，可以采用多种方法和技术。
例如，可以使用计算电磁学模型进行仿真分析，通过优化算法和优化工具进行参数调整和优化，并利用实验方法对设计结果进行验证。
在设计过程中，还需考虑天线的辐射特性、增益、极化特性、效率等因素，并与系统需求相匹配。
此外，还需要考虑到天线的重量、成本等实际应用要求。
综上所述，超宽带天线设计及共形阵列是一个复杂而重要的研究领域。
通过合理的设计和优化，可以提高超宽带通信系统的性能，满足各种应用场景对高速、大容量数据传输的需求。
未来，随着无线通信技术的不断发展和应用场景的不断拓展，超宽带天线设计及共形阵列的研究将越来越显得重要和迫切综合上述所述，超宽带天线设计及共形阵列的研究对于提升超宽带通信系统的性能具有重要意义。
基于超宽带天线的仿真,设计和试验研究的开题报告
基于超宽带天线的仿真，设计和试验研究的开题报告背景和意义：随着现代通信和雷达技术的发展，超宽带 (UWB) 技术逐渐被广泛应用于雷达、无线通信、无线电视和医疗领域等多个领域。
在 UWB 通信系统中，天线是重要的组成部分。
因此，研究 UWB 天线是现代无线通信和雷达技术的关键问题之一。
UWB 天线的设计和仿真技术为实现高性能、低成本和小体积的 UWB 通信系统提供了技术支持和保障，具有重要意义。
本文将从超宽带天线的仿真、设计和试验三个方面展开探讨，旨在探究如何利用 UWB 天线促进现代通信和雷达技术的发展，为实现高性能、低成本和小体积的 UWB 通信系统提供技术支持和保障。
研究内容和方法：本研究将从以下三个方面探讨 UWB 天线的设计、仿真和试验：1.超宽带天线的仿真：选取合适的仿真工具和模型，建立 UWB 天线模型，并通过仿真测试天线性能，例如天线的反射系数、辐射磁场和总增益等。
根据仿真结果对天线结构进行优化和改进，以提高天线性能。
2. UWB 天线的设计：根据仿真结果和 UWB 通信系统的需求，设计符合要求的 UWB 天线。
包括选取适合的天线结构、优化天线性能和实现天线的性能和参数等。
3. UWB 天线的试验：采用实验方法测试 UWB 天线的性能和参数，例如反射系数、阻抗匹配、增益和辐射磁场等，并进行数据分析和比较。
通过实验结果对天线的性能和参数进行评估和验证，以验证设计和仿真的准确性和可行性。
预期研究成果：本研究预计将达到以下成果：1.设计并制造出可用于 UWB 通信系统的高性能 UWB 天线，并对天线的性能和参数进行测试和分析。
2.通过仿真和实验对 UWB 天线的性能进行评估和验证，包括反射系数、阻抗匹配、增益和辐射磁场等。
3.探究 UWB 天线在 UWB 通信系统中的应用，并提出实现高性能、低成本和小体积的 UWB 通信系统的建议和方案。
结论：本研究的重点是从超宽带天线的仿真、设计和试验三个方面出发，深入研究 UWB 天线的性能、参数和应用，为实现高性能、低成本和小体积的 UWB 通信系统提供技术支持和保障。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。