个人收集整理-仅供参考1/10微波技术与天线实验报告姓名张思洋学号实验日期实验名称半波偶极子天线设计实验类型设计型实验目的、熟悉并掌握半波偶极子天线的操作步骤及工作流程。、掌握基本天线的具体设计方法和优化分析。实验内容使用进行半波偶极子天线的设计实现，通过创建设计模型，进行求解设置，设置求解频率为，输入阻抗为Ω，同时添加的扫频设置，分析天线在频段内的回波损耗和电压驻波比，并运行仿真计算。将谐振频率落在频点上。最后进行相关的数据后处理。要求方向性好，增益强（以上），尽可能宽带工作。实验原理半波偶极子天线是结构简单的一种基本线天线，也是经典的，至今为止使用最为广泛的天线之一，本实验的半波偶极子天线是工作在，使用同轴电缆进行馈电。天线的基本参数：天线沿轴放置，中心位于坐标原点，材质使用理想导体。总长度为λ，半径为λ，天线馈电采用集总端口激励方式，端口距离为，辐射边界和天线距离为λ。当发射信号频率在偏移时，分析此时天线的增益的变化。并解释其原因。假如该天线与欧姆扁平电缆连接时，如何解决会出现的阻抗不匹配的问题。查看天线个参数指标，指出天线的极化方式。讨论天线的应用场合及改进措施。实验步骤及结果一、新建工程1.新建一个名为的工程文件。2.将求解类型设置为。二：创建半波偶极子天线模型1.设置长度单位为2.添加变量3.创建天线的一个臂将天线的臂命名为，并设置天线的材料为，透明度为，位置用进行表示。个人收集整理-仅供参考2/104.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。，选择，输入，这样即可生成天线的第二个臂。5.创建集总端口在两个圆柱的中间设置一个长方形贴片，名字为，透明度设置为，长方形各项参个人收集整理-仅供参考3/10数用进行表示。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Ω。设置完成后，点击，在矩形面的下边缘处移动鼠标指针，单击确定下边缘的中点位置，沿轴向上移动鼠标指针，单击确定上边缘的中点位置。完成设置。个人收集整理-仅供参考4/107.设置辐射边界在天线外面设置一个圆柱腔作为天线的辐射边界。将圆柱的名字命名为，材质设置为，透明度，其他坐标用进行表示。设置完成后进行辐射边界的设置，选中圆柱体后右键选择。三：求解设置将求解频率设置为，最大迭代次数为，收敛误差为。将扫频类型设置为，类型为，起始频率为，终止频率为，步进为。个人收集整理-仅供参考5/10四、设计检查检查设计的正确性，正确无误后进行下一项。五、查看天线的谐振点将进行分析，然后生成天线的谐振点图：从图中可以看出，当频率为时，的值最小，为。六、查看天线的各项性能.查看的史密斯圆图。个人收集整理-仅供参考6/10从圆图中可以看出，在时，天线的归一化阻值为。2.查看天线的电压驻波比。从图中可以看出，当频率为之间，电压驻波比小于..查看场的增益图。在节点设置平面。个人收集整理-仅供参考7/10设置完成后查看方向的增益图：此图为电场的切面图。4.查看三维增益方向图：和上面操作一样进行设置：个人收集整理-仅供参考8/10操作完成后，生成增益方向图：从此图可以看出增益最大为轴方向，值为。.查看天线的其他参数：个人收集整理-仅供参考9/10从图中可以得到最大电压值为，峰值增益为等一些天线参数。实验结果分析及通过仿真软件对半波偶极子设计仿真，得到符合要求的半波偶极子天线。通过仿真得到了天线的回波损耗、电压驻波比、方向增益图等参数。从结果可以看出，当工作波长为时，半波偶极子的谐振点在。个人收集整理-仅供参考10/10总结教师评语实验成绩教师签字：
