完整版试验一半波振子天线仿真设计VIP专享VIP免费

实验一半波振子天线仿真设计一、实验目的：1、 熟悉 HFSS 软件设计天线的基本方法；2、 利用 HFSS 软件仿真设计以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基本参数：频率、方向图、增益等。二、预习要求1、 熟悉天线的理论知识。2、 熟悉天线设计的理论知识。三、实验原理与参考电路3.1 天线介绍天线的定义：用来辐射和接收无线电波的装置。天线的作用：将电磁波能量转换为导波能量，或将导波能量转换为电磁波能量。3.1.1天线的基本功能天线应尽可能多的将导波能量转变为电磁波能量，要求天线是一个良好的开放系统，其次要与发射机 (或接收机 )良好匹配 ; （1）、 天线应使电磁波能量尽量集中于需要的方向，（2）、 对来波有最大的接收; （3）、 天线应有适当的极化，以便于发射或接收规定极化的电磁波; （4）、 天线应有只够的工作带宽; 3.1.2天线的分类（1）、 按用途分：通信天线、广播电视天线、雷达天线等; （2）、 按工作波长分：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等; （3）、 按辐射元分：线天线和面天线; 3.1.3天线的技术指标大多数天线电参数是针对发射状态规定的，以衡量天线把高频电流能量转变成空间电波能量以及定向辐射的能力。（1）天线方向图及其有关参数所谓方向图，是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强(归一化模值 )随方向变化的曲线图。如图1 所示。若天线辐射的电场强度为 E(r,θ ,φ )，把电场强度（绝对值）写成60( , ,( , )1IE rfr式式中 I 为归算电流，对于驻波天线，通常取波腹电流Im 作为归算电流；f(θ ,φ )为场强方向函数。因此，方向函数可定义为( , , )( , )260 /E rfI r式为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函数，用 F(θ ,φ )表示，即yzrOxmaxmax( , )( , )( , )3( , )EfFfE式图 1 方向图球坐标系式中，fmax(θ ,φ )为方向函数的最大值； Emax为最大辐射方向上的电场强度;E(θ ,φ )为同一距离 (θ ,φ )方向上的电场强度。通常采用两个互相垂直的平面方向图来表示。（ A） E 平面所谓 E 平面就是电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面；（ B） H 平面所谓 H 平面就是磁场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面。实际天线的方向图要比电基本振子的复杂，通常有多个波瓣，它可细分为主瓣、副瓣和后瓣，如图 2 所示。用来描述方向图的参数通常有：图 2 天...