基于基片集成波导技术的超宽带八木天线
基于HFSS的超宽带天线的仿真设计

基于HFSS的超宽带天线的仿真设计超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术在通信、雷达、生命科学以及计算机网络等领域都有着重要的应用。
为了实现超宽带通信,需要设计优化的超宽带天线。
本文介绍了基于HFSS软件的超宽带天线的仿真设计。
首先,超宽带天线的设计需要考虑其频率范围和辐射特性。
超宽带天线能够在多个频段内工作,其辐射波形应该符合超宽带信号的要求。
因此,我们需要设计一种在整个频率范围内都能够辐射信号的天线。
在超宽带天线设计中,一种常见的方法是采用螺旋天线。
螺旋天线是一种能够产生圆极化辐射的天线,其具有较宽的频带。
通过调整螺旋天线的尺寸和参数,可以实现在超宽带频率范围内的工作。
使用HFSS软件进行超宽带天线的设计和仿真。
HFSS是一种电磁场仿真软件,能够帮助工程师分析和解决各种无线电频率设备的问题。
使用HFSS软件,可以对超宽带天线进行三维电磁场模拟,并获得其频率响应、辐射图案等参数。
在使用HFSS软件进行仿真设计时,首先需要生成天线的三维模型。
可以通过绘制天线的结构和几何形状,或通过导入CAD文件生成。
在建模过程中,需要注意准确的尺寸和几何参数。
接下来,需要通过设置边界条件和材料参数来定义仿真模型。
在超宽带天线的仿真中,可以采用均匀网格和适当的边界条件来提高计算效率和准确度。
完成模型设置后,可以进行频率扫描仿真来获得天线的频率响应。
通过设置所需的频率范围和步进值,可以获取超宽带天线在整个频率范围内的响应特性。
然后,进行辐射特性的仿真。
通过设置天线的激励条件,可以得到天线的辐射图案和增益等参数。
辐射图案是描述天线辐射能力的重要指标,可以通过HFSS软件进行仿真和分析。
在得到仿真结果后,可以对超宽带天线的性能进行评估和优化。
可以根据仿真结果对天线的尺寸、结构和材料进行调整,以达到设计要求。
总之,基于HFSS的超宽带天线的仿真设计可以帮助工程师实现高效、准确的天线设计。
通过HFSS软件的仿真分析,可以获得超宽带天线的频率响应、辐射图案等各种性能指标,为超宽带通信和其他应用领域提供支持。
基于左右手传输线的贴片八木天线概要

文章编号:1005-6122(2011)02-0056-04基于左右手传输线的贴片八木天线*曹卫平1,2田国涛1李思敏2(1.桂林电子科技大学信息与通信学院,桂林541004;2.电子科技大学应用物理研究所,成都610054)摘要:运用左右手传输线的后向波理论,提出了一种新型的小型化微带贴片八木天线。
该天线的有源振子部分采用左右手传输线结构;同时,为了进一步减小其物理尺寸,反射器和引向器分别采用了弯折线和微带线加载电容的结构来实现。
实验结果表明,此天线的电性能优于传统八木天线,且尺寸只有传统天线的1/3。
经测试,这种天线在性能上不亚于传统的八木天线。
关键词:左右手传输线,八木天线,小型化A New Patch Yagi Antenna Based on Right-Left Handed Transmission LineCAO Wei-ping 1,2,TIAN Guo-tao 1,LI Si-min 2(1.School of Information and Communication ,Guilin University of Electronic Technology ,Guilin 541004,China ;2.Institute of Applied Physics ,University of Electronic Science and Technology of China ,Chengdu 610054,China )Abstract :A new miniaturization Yagi antenna based on right-left handed transmission line which has the backwardwaves is researched.The active dipole of this antenna is based on right-left handed transmission line ;meanwhile ,in order to reduce the size ,reflector and director are respectively used with folded line and capacitive microstrip line.Experimental re-sults demonstrate that the performance of this antenna is superior to traditional Yagi antenna ,and the size of this new antenna is only one third of traditional Yagi antenna.The performance tests indicate that this new antenna is better than traditional Yagi antenna.Key words :right-left handed transmission line ,Yagi antenna ,miniaturization引言随着通信技术的日益发展,各种通信系统都朝着小型化、集成化方向发展。
微带准八木天线的研究与设计

参考内容
一、引言
微带天线由于其体积小、质量轻、易于制造等优点,广泛应用于无线通信领域。 其中,八木天线因其具有较高的增益和定向性,被广泛应用于无线电通信、雷 达探测等领域。然而,传统的八木天线存在着体积较大、不便于安装等问题。
因此,本次演示提出了一种微带准八木天线的概念,并对这种天线的性能进行 了设计和分析。
微带准八木天线的研究与设计
01 引言
03 设计方法
目录
02 研究现状 04 技术实现
05 性能评估
07 结论
目录
06 未来展望 08 参考内容Fra bibliotek引言微带准八木天线是一种具有宽带性能和较高定向性的天线,因其具有体积小、 重量轻、易于制作和易于集成等优点,而被广泛应用于现代无线通信、雷达、 导航等领域。本次演示将围绕微带准八木天线的研究与设计展开讨论,主要分 为以下几个部分:
辐射效率是评估天线性能的重要指标之一。微带准八木天线的辐射效率主要取 决于天线的阻抗匹配程度和天线单元之间的耦合程度。高效的辐射意味着天线 能够将更多的功率传输到目标方向,从而提高通信质量和雷达探测能力。
稳定性是微带准八木天线的另一个关键性能指标。由于微带天线的尺寸较小, 其受环境和气候条件的影响也较小,具有较好的稳定性。但在某些应用场景下, 如高温、高湿等恶劣环境条件下,仍需对天线的稳定性进行详细评估。
结论
本次演示对微带八木天线的特点和设计进行了详细探讨,并通过实验对其性能 进行了测试和分析。实验结果表明,所设计的微带八木天线在中心频率处具有 较好的性能表现,驻波比和增益都达到了预期目标。但是,与相同条件下传统 八木天线的性能表
现相比,微带八木天线的带宽较窄,增益也略低。此外,微带八木天线的制作 精度对天线的性能影响较大,进一步优化制作工艺可以提高天线的性能表现。
211133629_一种超短波宽带八木天线的仿真与设计

智能智造与信息技一种超短波宽带八木天线的仿真与设计王子华1刘玉龙1段常青2何绍林1(1.中国电波传播研究所山东青岛266107;2.中国电子科技网络信息安全有限公司四川成都610041)摘 要:本文设计了一种工作在超短波波段的宽带八木天线,使用电磁仿真软件FEKO建模计算,通过馈电振子与引向器近距离耦合的方式改善天线的阻抗特性,使天线在VSWR<2.5条件下的带宽达到了22%。
相比于常规的八木天线,该设计将八木天线的带宽提高了1倍,给出了4种天线型式的仿真结果,并进行了对比,清晰地展示了设计的思路和过程,并对比了带宽提高前后天线的方向图和增益,分析了天线结构改变对天线方向性性能的影响。
关键词:八木天线宽带FEKO近距离耦合中图分类号:T N823.17文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)10(c)-0101-04 Simulation and Design of an VHF Broadband Yagi-Uda AntennaWANG Zihua1LIU Yulong1DUAN Changqing2HE Shaolin1(1.China Research Institute of Radiowave Propagation, Qingdao, Shandong Province, 266107 China;2.ChinaElectronics Technology Cyber Security Co., Ltd., Chengdu, Sichuan Province, 610041 China) Abstract: A broadband Yagi-Uda antenna working in VHF with broadband is designed and simulated with the electromagnetic software of FEKO. The impedance characteristics of the antenna are improved by means of close coupling between the feed dipole and the deflector, so that the bandwidth of the antenna under the condition of VSWR<2.5 can reach 22%. Compared with the conventional Yagi-Uda antenna, the bandwidth of the Yagi-Uda antenna is doubled by this design. The simulation results of four antenna types are presented and compared, which clearly shows the design ideas and process. The pattern and gain of antenna before and after bandwidth improvement are compared, and the influence of antenna structure change on antenna directivity is analyzed.Key Words: Yagi-Uda antenna; Broadband; FEKO; Close coupling八木天线又称引向天线,广泛应用于米波(超短波)和分米波的通信、雷达、电视、测向、导航领域。
基片集成波导共形多波束阵列天线的研究的开题报告

基片集成波导共形多波束阵列天线的研究的开题报告一、选题背景及意义随着通信技术的不断发展,移动通信、军事通信等领域对高性能天线的需求越来越迫切。
波导共形天线具有小型化、轻量化、低剖面等各种优点,因此逐渐成为高性能天线研究的热点。
多波束阵列天线在通信系统中具有重要的应用价值,能够实现多波束选择、波束跟踪和空时谱分析等功能。
因此,基片集成波导共形多波束阵列天线的研究具有重要的应用意义。
二、研究目的本文旨在研究基片集成波导共形多波束阵列天线的设计方法、制造工艺以及性能特点。
通过对该天线的仿真验证和实验测试,进一步探究其在通信系统中的应用价值。
三、研究内容及技术路线1. 基片集成波导共形多波束阵列天线的设计方法研究。
本文将采用嵌入式天线设计思路,结合阵列辐射模式的特点,研究优化阵列元素间距、阵列元素数量和阵列形状等天线参数的设计方法。
2. 制造工艺研究。
采用电化学加工技术和铵盐蚀刻技术制造天线的波导结构,通过有源共振腔反演技术实现阵列元素的制造。
3. 性能特点研究。
通过数值仿真和实验测试,分析天线的辐射特性、天线效率、方向图等性能参数,比较其与传统天线的性能差异。
四、预期结果及创新点1. 利用基片集成技术实现波导共形天线阵列,并实现多波束选择、波束跟踪和空时谱分析等功能。
2. 通过对波导结构的制造工艺研究,实现阵列元素的制造和集成。
3. 通过仿真验证和实验测试,分析天线的辐射特性和性能特点,比较其与传统天线的性能差异。
4. 本文研究具有一定的创新性,采用基片集成技术制造波导共形天线阵列,拓展了阵列天线的制造方法和设计思路。
五、研究意义本文研究基片集成波导共形多波束阵列天线的设计方法、制造工艺和性能特点,可为高性能通信系统的研究和应用提供参考。
同时,本文采用基片集成技术制造天线,为阵列天线的制造提供了新思路和新方法,具有一定的科学意义和工程应用价值。
435八木天线制作方法

435八木天线制作方法八木天线,也称为Yagi-Uda天线,是一种常用的定向天线,广泛应用于通信和无线电传输领域。
本文将介绍制作一种435八木天线的方法,包括所需材料、步骤和注意事项,帮助读者了解如何制作这种天线。
1. 铝管:直径为0.5英寸,长度为一根八木天线的总长度。
2. 绝缘尺子:用于测量和标记长度。
3. 电线:直径为14号,长度为一根八木天线总长度加上额外的电源线。
4. 电缆连接器:根据实际需要,选择适合你的设备的连接器。
5. 螺钉和螺母:用于固定器件的连接。
6. 天线支架:可根据需要选择自行购买或制作。
1. 测量和标记:首先,使用绝缘尺子测量和标记所需的铝管长度。
根据435八木天线的设计规格,绘制一条中央导体线和一系列辐射子元素线的位置。
将每个元素的长度计算好,并标记在铝管上。
2. 切割铝管:使用合适的工具,根据标记线的位置,将铝管切割为相应的长度。
确保切割平整、直线,并尽量减少残留的锯齿边缘。
3. 准备辐射子元素:根据设计规格,在铝管上钻孔以安装辐射子元素。
将每个辐射子元素的一个端点与中央导体线连接,另一个端点朝向发射方向。
4. 组装和固定:将切割好的铝管和已经准备好的辐射子元素进行组装。
使用螺钉和螺母将辐射子元素固定在铝管上。
确保每个辐射子元素之间的距离和角度与设计规格一致。
5. 连接电线:为八木天线提供电源,将一根电线连接到中央导体线的一端,并将其固定到铝管上。
将另一端的电线延伸到天线外部的适当位置,以便与设备连接。
6. 安装支架:选择合适的天线支架,并根据实际需要进行安装。
确保安装时天线的朝向和角度符合设计规格,并紧固螺母以保持稳定。
7. 连接设备:在八木天线的另一端连接选择的电缆连接器,以便将天线与通信设备或无线电设备连接。
1. 在制作过程中,一定要仔细测量和标记,确保每个元件的长度和位置准确无误。
2. 切割铝管时要小心操作,确保切割平整且无锯齿边缘。
3. 组装和固定辐射子元素时,注意确保每个辐射子元素之间的距离和角度符合设计规格。
基于魔T的准八木天线的设计
基于魔T的准八木天线的设计1 引言八木天线,又称为引向天线或波道天线,广泛用于米波和分米波通信、雷达、电视以及其他无线电技术设备中,传统的八木天线是由一个有源阵子,一个反射器和一个引向器组成。
八木天线的优点是结构简单,可以得到很高的增益。
缺点是频带较窄。
随着微波技术的快速发展,小型化、低剖面、低成本的天线倍受关注。
微带八木天线具有高增益、低剖面的特点,传统的微带八木天线需要引入一个180°相位差的功分器作为馈电网络。
由于180°相位差的功分器是不对称结构,天线方向图最大辐射方向受其影响,指向偏离端射方向。
本文结合一款新型的魔T,利用其等幅反相输出端口,设计了一种新型的微带八木天线。
相对比文献,该天线采用的对称馈电端口,降低了馈电网络对天线辐射方向图的影响。
该天线最大增益为5.95 dBi,电压驻波比在工作频带内低于1.93。
2 天线单元的结果与分析微带八木天线的结构如图1所示。
它是由三部分组成:一个有源阵子,一个引向阵子和实现等幅反相的魔T。
其中魔T是用耦合馈电的方式实现两个输出端口的相位相反,地板作为微带八木天线反射器。
天线各个单元尺寸如下:微带馈线长度L0,线宽W0;地板耦合缝隙宽度S,长度Ls;50欧姆传输线L1,输出端口间距g;四分之一波长阻抗变化器L2×W2;有源阵子L3×W3,引向阵子L4×W4,阵元间距G。
本文采用介电常数为2.65,厚度为1 mm的介质板,尺寸为L×W,利用ANSOFT公司的电磁仿真软件HFSS11.0进行仿真。
图1 微带八木天线2.1 魔T差端口馈电网络魔T是微波、毫米波电路中的重要器件,广泛应用于微波集成电路、电子对抗以及制导系统等。
如图2所示,传统的魔T是一种四端口网络,端口2与端口4是相互隔离的。
信号从4端口输入,从1,3端口输出,信号等幅反相,4端口称为Δ端口;信号从2端口输入,从1,3端口输出,信号等幅同相,2端口称为Σ端口。
一种应用于WiFi频段的高增益新型微带准八木天线
一种应用于WiFi频段的高增益新型微带准八木天线黄文静;孙俊;杨唐钢【摘要】利用电磁仿真软件,设计了一种新型的微带准八木天线.利用一排金属圆柱连接上下反射贴片,简化了复杂的巴伦结构;利用微带线对天线进行馈电,通过优化,使该天线的中心频率为2.45 GHz,并覆盖2.4~2.483 GHz的WiFi频段;为了进一步提高增益,在引向阵子前端正反面加入8个开口谐振环单元,使谐振环结构形成特殊谐振能力的引向器,将天线表面电流集中于端射方向,实现了天线增益的有效提升.仿真结果表明,新型微带准八木天线在WiFi频段的回波损耗明显降低,增益提高.该结构设计简单,便于加工,尤其是较高的增益,使之在狭长隧道或矿井中的通信中有较好的应用.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)010【总页数】8页(P2521-2528)【关键词】准八木天线;微带线;WiFi频段;开口谐振环;回波损耗【作者】黄文静;孙俊;杨唐钢【作者单位】昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650504;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650504;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650504【正文语种】中文【中图分类】TN823+.240 引言八木天线是八木-宇田天线的简称,是1926年由一名日本学生和他的导师八木设计提出的。
八木天线作为一种结构简单、定向性较好的天线,一直以来都被国内外很多专家学者研究,也被广泛应用于各种通信系统[1-2]。
但是,八木天线通常体积庞大、重量较大且调整相对较困难,限制了其在某些场合的应用。
1953年,微带天线的概念被Deschamp提出。
但是,直到20世纪70年代初,由于微波集成技术的发展和各种低耗材质的生产,才使得微带天线的制作工艺得到保障。
由于微带天线质量轻、体积小、易于共形、易于集成、易于生产等优点,被应用于各种场合。
但是,微带天线一般存在辐射效率低、性能受基片材料的影响较大等缺点。