印刷偶极子天线原理
偶极子天线特征研究
微波偶集极子——偶极子天线特性研究原理能有效辐射或接收空间波动的装置被称为天线。
天线的种类很多，描写天线电性能的参数也很多，其中一个重要参数就是方向性。
对于不同的使用目的，对方向性的要求是不同的。
天线的方向性一般指的是辐射或接收的能量与空间坐标的关系。
通过建立边界条件解麦克斯韦方程，我们可以得有关天线辐射场的特性。
但这是一个很复杂的问题，有兴趣的同学可以参考有关天线理论的书籍。
这里我们通过实验来研究天线的指向性。
天线的形式1．对称振子：由两根同样线径、同样长度的直导线构成。
其半径为a ，线长为l 。
这种天线广泛用于各种无线通讯设备中。
2a忽略辐射引起的衰减和振子的粗细，对称振子的归一化方向函数可表示为：θθβθβθsin )()cos()cos cos()(max f l l f −=式中β是相位因子β=2π/λ。
下标max 表示是方向函数在最大方向上的最大函数值。
下面给出了臂长l 与波长λ为不同值时方向函数图形。
0.20.40.60.81.003060901201501802102402703003300.00.20.40.60.81.0图 1 l/λ=0.25时的方向函数 0.250.500.751.0003060901201501802102402703003300.000.250.500.751.00图 2 l/λ=0.5时的方向函数0.000.250.500.751.0003060901201501802102402703003300.250.500.751.00图 4 l/λ=1时的方向函数0.250.500.751.0003060901201501802102402703003300.000.250.500.751.00图 3 l/λ=0.75时的方向函数图中的0度方向为振子的垂线方向，0度指的是与波矢的夹角为0。
注意到0度时天线接收的能量是0。
这是容易理解的，因为这时振子处于同一波阵面中或是对称的，不会在振子中激起电流。
一种双极化印刷偶极子基站天线
一种双极化印刷偶极子基站天线夏小勇;廖成【摘要】在传统的印刷偶极子上通过切角、向上弯折的形式来扩展偶极子的外围轮廓，并通过改变馈电开路枝节的宽度的方式来展宽天线的带宽，并将该结构应用于双极化基站天线中。
研究表明，单元天线在1.50~3.38GHz范围内，VSWR<2，相对带宽达到77%，获得了较好的带宽特性；组成双极化天线后，在1.8~2.7GHz的频率范围内，天线的交叉极化比、水平面波束宽度、隔离度等指标能较好满足移动通信的要求，可以应用于移动通信系统中。
%This paper proposes a method of extension of the outline profile by cutting angles and bent upward in the patch and of bandwidth extension through extending and changing open slot in feed location, which is implementedin the dual-polarized base station antenna. The research has shown thatthe single antenna has a bandwidth of 1.50-3.38GHz,and Voltage Standing Wave Ratio(VSWR) of less than 2. The relative bandwidth reached 77%, which gets a better bandwidth. As a dual-polarized antenna which could apply to mobile communication systems, its cross-polarization ratio, the horizontal plane beam width;isolation can preferably meet the requirements of mobile communication in the frequency scope of 1.8GHzto 2.7GHz.【期刊名称】《移动通信》【年(卷),期】2013(000)016【总页数】5页(P48-52)【关键词】印刷偶极子;基站天线;带宽【作者】夏小勇;廖成【作者单位】西南交通大学电磁场与微波技术研究所，四川成都610031;西南交通大学电磁场与微波技术研究所，四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TN828.61 引言随着移动通信的快速更新和发展，提高移动通信的信道容量变得日益重要。
第3章 偶极子天线
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3.3 偶极子天线
3.3 偶极子天线
在偶极子天线长度确定的情况下，随着频率的变化， 方向图或最大辐射方向会改变，副瓣电平可能增大， 阻抗匹配将变坏等。因此，对一个特定的偶极子天线 就应该具有通频带的概念。 阻抗随频率的变化很大，因此经常以阻抗特性来定义 偶极子天线的通频带。天线输入阻抗的变化会引起天 线电压驻波比的变化，通常根据一个天线的工作条件 和要求给出一个允许的最大电压驻波比来定义天线的 通频带。
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3.3 偶极子天线
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3.3 偶极子天线
前面求得的辐射电阻是在远区积分得到的，没有 考虑近区场。如果作一闭合面紧靠振子表面，这 时波印廷矢量沿表面的积分所得的功率应既有实 部又有虚部。实部功率产生脱离振子电流和电荷 的辐射场，虚部表示无功功率，它表示受振子电 流和电荷牵制的，并与电流和电荷形成统一体， 不能分割开的储能场。
3.3 偶极子天线
柱面上的波印廷矢量的法向分量，z方向上的积分为零
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一种基于共臂结构的双频印刷偶极子天线
一种基于共臂结构的双频印刷偶极子天线作者：刘鑫张帅来源：《现代信息科技》2022年第07期摘要：文章提出一种基于共臂结构的双频印刷偶极子天线，可同时工作在433 MHz和2 390 MHz，可广泛用于无线局域网、物联网通信领域。
该天线由一个工作在高频的二元双面印刷偶极子阵列和一个工作在低频的偶极子下臂组成。
一方面通过加载电容，将高频辐射体设计成为低频印刷偶极子的上臂，来构成低频对称阵子的完整结构。
另一方面通过加载电感，进一步缩短了低频阵子臂的长度。
关键词：共臂;双频;偶极子;天线中图分类号：TN92 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）07-0039-04A Dual-Band Printed Dipole Antenna Based on the Shared ArmsLIU Xin1， ZHANG Shuai2（1.BeiDou Academy， Wuhan Qingchuan University， WuHan 430204， China; 2.Wuhan Second Ship Design and Research Institute， WuHan 430205， China）Abstract： This paper proposes a dual-band printed dipole antenna based on the shared arms structure， and it could work at 433 MHz and 2 390 MHz and it is widely used in fields of wireless local area networks， Internet of Things communication. The antenna is composed of a two-element double sided printed dipole array which works at high frequency and a dipole lower arm which works at low frequency. On the one hand， by loading capacitance， the high frequency radiation body is designed as the upper arm of the low frequency printed dipole to form the complete structure of thelow frequency symmetry array. On the other hand， by loading inductance， the length of the low frequency array arm is further shortened.Keywords： shared arm; dual-band; dipole; antenna0 引言全向天線作为一种基本的天线类型，有着广泛的应用，它被应用在形成无线扩频网络、点对点通信、数据传输等方面。
宽带印刷偶极子天线设计
宽带印刷偶极子天线设计何庆强何海丹(中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要：构建了一个宽带印刷偶极子天线，基于等效电路模型进行分析，给出了一套完整的设计计算公式。
采用该方法进行设计，可一次成功，不必进行参数扫描和优化。
给出的例子所得天线带宽达到54.15%，优于最新的国内外报道。
关键词：偶极子，巴伦，等效电路，宽带Design of a Broadband Printed Dipole AntennaHe Qingqiang He Haidan(Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036)Abstract: A broadband printed dipole antenna is created. Based on the analysis of equivalent circuit model, a perfect designing calculated process is given. Applying the proposed method, the dipole design can be successful once time and doesn’t need parameter tune and optimization. The designed dipole obtains a 54.15% bandwidth and has a better wideband characteristic compared with recent reports.Keywords: Dipole; Balun; Equivalent circuit; Broadband1 引言印刷巴伦偶极子天线最早研究起源于1974年[1]。
最近几年的研究表明：通过快速的单元模型分析计算，天线带宽可以达到18%[2]；通过采用V形地平面，天线带宽可以达到33%以上[3]；通过神经网络参数优化，天线的带宽可以达到40%[4]；采用等效电路优化结合周期性加载原理，印刷偶极子天线的带宽可以达到47.8%[5]。
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。
磁电偶极子天线原理
磁电偶极子天线原理一、引言磁电偶极子天线是一种常用的无线通信天线，其原理基于磁电偶极子的辐射特性。
本文将详细介绍磁电偶极子天线的原理和工作原理。
二、磁电偶极子天线的定义磁电偶极子天线是一种将电磁波转换为电流的设备，可以将电流转换为辐射电磁波的设备。
磁电偶极子天线常用于无线通信中，如蜂窝移动通信、无线局域网等。
三、磁电偶极子天线的结构磁电偶极子天线由两个电极和一个磁场组成。
两个电极之间通过电场连接，电极上的电流可以产生磁场。
当电流通过电极时，电极上的电场会产生磁场，从而形成一个磁电偶极子。
四、磁电偶极子天线的工作原理磁电偶极子天线的工作原理基于电磁波的辐射特性。
当电流通过电极时，电极上的电场会产生磁场。
这个磁场可以将电流转换为辐射电磁波。
辐射的电磁波可以传播到空间中，从而实现无线通信。
五、磁电偶极子天线的应用磁电偶极子天线广泛应用于无线通信领域。
例如，在蜂窝移动通信中，磁电偶极子天线被用作基站天线，用于发送和接收无线信号。
在无线局域网中，磁电偶极子天线被用作无线路由器的天线，用于传输无线信号。
六、磁电偶极子天线的特点磁电偶极子天线具有以下特点：1. 磁电偶极子天线可以实现高效的无线通信，具有较高的传输速率和较低的信号衰减。
2. 磁电偶极子天线可以实现多频段通信，适用于不同频率的无线通信系统。
3. 磁电偶极子天线具有较小的尺寸和重量，便于安装和维护。
4. 磁电偶极子天线具有较好的方向性，可以实现定向传输和接收。
七、磁电偶极子天线的发展趋势随着无线通信技术的不断发展，磁电偶极子天线也在不断创新和改进。
未来的磁电偶极子天线可能会更加小型化、高效化和智能化。
同时，磁电偶极子天线还可能应用于更多领域，如物联网、智能家居等。
八、结论磁电偶极子天线是一种常用的无线通信设备，其原理基于磁电偶极子的辐射特性。
磁电偶极子天线具有高效的无线通信能力、多频段通信、小型化和方向性等特点。
随着无线通信技术的发展，磁电偶极子天线将在未来得到更广泛的应用。
一种用于频谱监测的宽带宽波束印刷偶极子天线
一种用于频谱监测的宽带宽波束印刷偶极子天线何小煜;俞钰峰;张则涛【摘要】提出了一种具有宽带宽波束特性的偶极子天线.该天线由主偶极子、寄生偶极子、馈电巴伦和金属反射板组成.寄生偶极子不仅极大地拓展了天线的阻抗带宽,同时还起到引向器的作用,使得全频段内天线的辐射方向图都保持得很稳定.该天线可以实现在3 ～8.5 GHz的工作频段内VSWR≤2.7,增益大于等于6.3 dBi,H面的半功率波束宽度(HPBW)大于92°.该天线非常适合微波段频谱监测系统的应用.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)017【总页数】4页(P164-166,171)【关键词】偶极子天线;寄生偶极子;宽频带;宽波束【作者】何小煜;俞钰峰;张则涛【作者单位】中国电科第36研究所,嘉兴314033;中国电科第36研究所,嘉兴314033;上海市智能控制重点实验室,上海201109【正文语种】中文【中图分类】TN82随着社会经济的快速发展和信息技术的日益进步，各种无线电通信业务大量涌现，电磁环境也变得日益复杂，对无线电频谱进行有效地监测和管理变得越来越迫切［1］。
天线作为整个频谱监测系统的入口，其性能的优劣直接决定整个系统的工作效能。
许多频谱监测系统都要求天线具有宽频带(2～3个倍频程)和H面宽波束(半功率波束宽度大于90°)的特性。
传统的宽带天线，例如对数周期天线［2］、喇叭天线［3］和 Vivaldi天线［4］等体积过于庞大(尤其是剖面过高)，这在许多体积受限的系统中是不可接受的。
一款与馈电巴伦集成在一起的印刷偶极子天线［5］具有结构紧凑、加工方便和成本低的优点，然而它的阻抗带宽(|S11|≤－10 dB)仅有40%，无法满足大多数频谱监测系统的要求。
另一款带背腔的椭圆形印刷偶极子天线［6］实现了129.7%的阻抗带宽(VSWR≤2)，然而它的H面波束较窄(半功率波束宽度小于90°)，尤其在到了频率高端波束宽度越来越窄，仅有大约30°。
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印刷偶极子天线原理
印刷偶极子天线是一种用于发射和接收无线电信号的天线，具有宽带、低剖面和高增益等优点。
其原理如下：
1. 偶极子天线的基本结构：
印刷偶极子天线主要由两个平面金属贴片组成，形成一种对称结构。
这两个金属贴片之间存在一定的空气或介质介质（如树脂或陶瓷），
通过这个介质将能量从一个金属贴片传输到另一个金属贴片。
2. 偶极子天线的工作原理：
当无线电信号经过印刷偶极子天线时，由于存在介质贴在金属贴片之间，介质就会被激励并向另一头传输。
因此，偶极子天线就成为了一
个天线组件。
3. 偶极子天线的优点：
印刷偶极子天线的优点主要有以下几点：
- 宽带性：相较于传统的柱形天线，印刷偶极子天线具有更宽的频带。
这是因为其金属贴片的宽度非常窄，相对来说更适合高频信号的传输。
- 低剖面：印刷偶极子天线的剖面非常低，因此很容易被融入到PCB
或其他电路板中。
这使得它被广泛应用在无线通信设备中，如手机、
无线路由器等。
- 高增益：印刷偶极子天线的增益比传统柱形天线高很多。
这是因为由于介质的存在，它能捕捉到更多的能量，从而提供更好的接收和发送信号。
总结：
印刷偶极子天线是一种用于无线通信设备的新型天线。
它具有宽带、低剖面和高增益的优点，成为了电子工程师设计电路板时常用的天线组件。
随着技术的进步，印刷偶极子天线将会在更多的无线设备中得到应用。