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关于阿基米德螺旋天线的小型化研究

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简介:
本研究专注于探索和开发小型化的阿基米德螺旋天线技术,旨在实现高效能与微型化设计之间的平衡。通过优化结构参数及材料选择,力求突破传统尺寸限制,在保持或提升原有性能的前提下大幅减小天线体积,以适应便携式电子设备日益增长的需求,并探讨其在物联网、可穿戴设备等新兴领域的应用前景。 阿基米德螺旋天线小型化研究以及螺旋天线的小型化研究。

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客服
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  • 线
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    本研究专注于探索和开发小型化的阿基米德螺旋天线技术,旨在实现高效能与微型化设计之间的平衡。通过优化结构参数及材料选择,力求突破传统尺寸限制,在保持或提升原有性能的前提下大幅减小天线体积,以适应便携式电子设备日益增长的需求,并探讨其在物联网、可穿戴设备等新兴领域的应用前景。 阿基米德螺旋天线小型化研究以及螺旋天线的小型化研究。
  • 式平面线
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    阿基米德式平面螺旋天线是一种高效的无线电接收和发射设备,因其独特的螺旋结构设计而得名。该天线能够覆盖广泛的频率范围,适用于多种通信场景,具有结构紧凑、性能优良的特点。 cst用于进行cst仿真。
  • 线(CST平面)
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    阿基米德螺旋天线是一种高效电磁波发射与接收设备,以其独特的螺旋结构在CST平面中展现卓越性能,适用于多种无线通信场景。 CST平面阿基米德螺旋天线(未优化)
  • CST丛书18算例14-平面线.pdf
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    本PDF为《CST丛书》第18部分,详细介绍了一个基于阿基米德平面螺旋设计的天线实例。通过理论分析与仿真结果结合,深入探讨其工作原理和性能特点。 CST丛书18算例14介绍了阿基米德平面螺旋天线的设计与分析。该例子详细探讨了这种特殊类型的天线的特性,并提供了使用CST软件进行仿真的步骤和方法,为研究者和工程师们提供了一个有价值的参考案例。通过这个算例,读者可以深入了解阿基米德平面螺旋天线的工作原理及其在实际应用中的性能表现。
  • 设计用超高频电磁信号检测单臂线.pdf
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    本文介绍了一种专为超高频电磁信号设计的单臂阿基米德螺旋天线。该创新结构能够高效接收和发送高频段信号,具有宽频带、高增益的特点,并展示了其在无线通信领域的应用前景。 本段落介绍了一种用于超高频电磁信号检测的单臂阿基米德螺旋天线的设计方法。这种设计能够在1.15GHz至2.4GHz的频率范围内有效工作。 该设计采用平面螺旋形状,能够生成圆极化电磁波,在接收或发送时展现出更好的鲁棒性,并且覆盖较宽的频段范围。其结构对称的特点使得辐射图更加均匀。 在研究过程中,仿真分析对于优化天线参数起到了关键作用。通过调整馈电圆锥角、占空比以及介质材料等参数,可以影响天线的频率响应、增益、极化特性和辐射效率等方面的表现。 为确保天线结构稳定和对称性良好,设计中采用了锥形金属片作为过渡馈电手段以克服偏心馈电可能带来的问题。通过这种方法,可以使馈电点接近中心位置,从而保证了天线的性能一致性。 此外,在终端结构上的改进不仅节约了材料成本,还提高了整体性能。这些优化措施避免了传统设计中需要使用平衡-不平衡转换器(即馈电巴伦)的需求,并简化了整个设计方案。 实验结果表明,所设计的天线能够实现有效的圆极化特性,并且在工作频带范围内具有5dB以上的增益水平,满足UHF频段检测应用中的性能要求。关键词包括“单臂阿基米德螺旋”、“超高频(UHF)”、“无巴伦”、以及描述电磁波特性的“圆极化”。此外,“优化仿真”指的是在设计过程中利用计算机技术进行参数调整的方法。 该研究得到了广东电网公司电力科学研究院和重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室的支持,表明其与国家电力行业的实际应用密切相关。总体而言,本段落提出了一种创新的天线设计方案,并成功将其应用于超高频领域,具有重要的学术价值和工程实践意义。
  • 宽带平面线设计与
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    本研究专注于宽带平面螺旋天线设计,探索其在不同频率范围内的性能优化及应用潜力,致力于提高通信系统的效率和可靠性。 宽带平面螺旋天线的研究与设计 宽带平面螺旋天线因其具备的宽频带特性和圆极化特性,在射频(RF)及微波领域中被广泛应用。本段落主要探讨了一种宽带平面螺旋天线的设计方法,通过优化辐射元、背腔结构以及输入阻抗匹配等方面来提高其性能,并分析了测试结果。 1. 天线辐射单元设计 在设计过程中,需对天线的辐射元件进行精心选择和配置以确保宽频带特性。具体而言,阿基米德螺旋天线由圆形板与螺旋形结构组成。为了满足宽带需求,本段落选择了εr=4.6且厚度为1 mm的板材作为基础材料,并使输入阻抗约为Z0=112.6Ω;此外,还需确保外圈周长大于λmax的1.25倍以及馈电点间距小于λmin/4。 2. 背腔设计 为了实现单向辐射效果,在背腔内通常会放置吸波材料。然而考虑到增益因素的影响,本段落并未填充此类物质而是采用了长度为λ/4的金属套筒作为反射体;该结构如图所示:在同轴电缆外部加上一个同样长度(即λ/4)但不与之接触且仅在其底端短接于外皮上的金属管,并以此构成一个新的特性阻抗Zc的新同轴线L,而终端则处于短路状态。 3. 输入阻抗匹配设计 基于阿基米德螺旋天线的辐射原理,在实现等幅反相馈电(即平衡模式)时通常需要使用巴伦转换器将不平衡型同轴电缆转变为微带线路形式。尽管锥形巴伦能够提供较宽的工作频段,但其加工难度较大且容易导致射频泄露问题;因此本段落采用了空心的同轴变换结构来替代传统的巴伦设计,虽然这会导致馈电不均衡的问题出现,但是方便了实际制造过程中的操作。 4. 测试结果 为了验证圆极化性能,在测试中需要对天线进行不同角度(例如:45°)旋转以获取完整的数据集;当螺旋型发射器处于水平状态而接收端垂直放置时所测得的方向图如图所示。此外,还测量了在相同条件下该装置的增益曲线,并绘制出了轴比特性图表。 综上所述,本段落提出了一种新型宽带平面螺旋天线设计方案并通过仿真与实验验证了其优良的工作性能;这表明它适用于RF和微波技术领域内的多种应用场景中。
  • 433MHz形印刷线设计
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    本项目专注于设计一款高效的433MHz螺旋形印刷天线,旨在实现小型化与性能优化之间的平衡,适用于物联网设备及其他无线通信系统。 本段落设计了一种433 MHz的小型化螺旋形印刷天线。通过在介质基片上采用微带线模仿螺旋天线的走线形式,减小了天线的整体尺寸。利用仿真软件HFSS对天线的主要结构参数进行了分析和优化,并推导出了最佳结构参数。此外,还采用了加载无源集总元件的方法来改善天线的阻抗性能。研究结果显示,在谐振频点433 MHz时,S11值为-24 dB;有效带宽(回波损耗小于-10 dB)为3.4 MHz(从431.5 MHz到434.9 MHz),并且在该频率下的增益约为-4.14 dB。
  • HFSS中1GHz至2GHz线设计
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    本研究详细介绍了在HFSS软件环境下,设计并分析了工作频率范围从1GHz到2GHz的阿基米德螺旋天线。通过优化参数,实现了宽带高效辐射特性。 这是一款工作频率在1-2GHz的阿基米德天线。
  • 四臂线HFSS模
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    本项目专注于开发四臂螺旋天线的HFSS仿真模型,通过精确建模与优化设计,实现高效、宽带的无线通信性能分析。 四臂螺旋天线HFSS模型
  • 线仿真设计分析
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    本研究聚焦于螺旋天线的设计与仿真分析,通过优化参数提升其性能,适用于无线通信中的宽带和多频段应用。 引言 螺旋天线是一种形状呈螺旋状的天线装置,主要由具有良好导电性的金属螺旋线构成,并通常通过同轴电缆进行馈电。在这一配置中,同轴电缆的心线与螺旋线的一端相连,而外导体则连接到接地的金属网或板上。螺旋天线的辐射方向取决于其圆周长:当该长度远小于波长时,主要辐射垂直于螺旋轴;而在圆周接近一个波长的情况下,则会在沿着螺旋轴的方向出现最强辐射。 本段落采用有限元方法对设计中的螺旋天线进行仿真和优化,并基于此获得了一系列重要的数据。根据这些成果制作出实际的天线装置后,在适当调试与测试的基础上,我们发现这种新型螺旋天线在相同条件下表现出优于现有产品的性能表现。