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S波段圆形贴片及Ka波段喇叭天线设计建模及其在多功能光纤网络中的应用研究

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简介:
本研究聚焦于S波段圆形贴片天线与Ka波段喇叭天线的设计、建模,并探讨了二者在多功能光纤通信网络中的集成和优化应用。 光纤无线电是微波与光纤技术的结合体,并具备多种优势。RoF(光射频)技术能够支持不同种类的无线服务及标准。未来的需求包括高速卫星宽带以及室内室外多功能天线集成,而光纤无线电则是满足此类需求的理想候选方案之一。鉴于其平面轮廓、小巧尺寸和低成本特性,贴片天线尤其适合多频率应用。 本段落提出了一种面向未来的多功能光纤网络系统级设计思路,在FTTH(光纤到户)技术框架下,可以实现在单一光导介质上的多种频段使用。首先我们设计了S波段圆形补片面天线(2.5 GHz)及Ka波段喇叭形天线(29 GHz)。对于圆形单片天线而言,其性能评估是基于不同基板高度进行的。 在获得散射参数和远场结果之后,利用这些从实验中获取的数据对超过10公里范围内的光纤无线电系统进行了模型构建。

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  • SKa线
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    本研究聚焦于S波段圆形贴片天线与Ka波段喇叭天线的设计、建模,并探讨了二者在多功能光纤通信网络中的集成和优化应用。 光纤无线电是微波与光纤技术的结合体,并具备多种优势。RoF(光射频)技术能够支持不同种类的无线服务及标准。未来的需求包括高速卫星宽带以及室内室外多功能天线集成,而光纤无线电则是满足此类需求的理想候选方案之一。鉴于其平面轮廓、小巧尺寸和低成本特性,贴片天线尤其适合多频率应用。 本段落提出了一种面向未来的多功能光纤网络系统级设计思路,在FTTH(光纤到户)技术框架下,可以实现在单一光导介质上的多种频段使用。首先我们设计了S波段圆形补片面天线(2.5 GHz)及Ka波段喇叭形天线(29 GHz)。对于圆形单片天线而言,其性能评估是基于不同基板高度进行的。 在获得散射参数和远场结果之后,利用这些从实验中获取的数据对超过10公里范围内的光纤无线电系统进行了模型构建。
  • CST Ku线
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    CST Ku波段喇叭天线模型是一款用于高频电磁仿真与分析的专业模型,适用于研究和设计卫星通信系统中的天线性能。 通过CST电磁仿真软件进行Ka频段波纹喇叭设计,该模型已经过优化设计,增益达到20dB以上。
  • 一款于W角锥线(2012年)
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    本作品介绍了一款在2012年设计并应用的W波段角锥喇叭天线。该天线具有高增益、低损耗的特点,适用于毫米波通信领域。 本段落介绍了一种工作在W波段的角锥喇叭天线设计,该天线采用矩形波导馈电方式。通过使用Ansoft HFSS 11电磁场仿真软件对设计方案进行验证,结果显示,在75 GHz至110 GHz频段内,该天线具有回波损耗优于-20 dB和增益大于20 dB的优良特性。此外,这种设计具备宽频带、低旁瓣及结构简单等优点,并在目标识别成像、隐身与反隐身技术、遥测遥感、地下目标探测以及短距离高速无线通信等领域具有广泛的应用前景。
  • HFSS文教程之线
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    本教程详细介绍了使用HFSS软件进行圆波导喇叭天线设计的方法与步骤,适合初学者掌握基本操作和仿真技巧。 HFSS高频结构仿真圆波导喇叭天线示例展示了如何使用HFSS软件进行复杂电磁场仿真的过程,特别针对圆波导喇叭天线的设计与分析提供指导。该示例详细介绍了建模步骤、设置边界条件以及频率扫描等关键环节,帮助工程师和研究人员更好地理解和应用高频结构仿真技术来优化通信系统中的天线性能。
  • 基于HFSS线
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    本研究利用HFSS软件对圆锥形喇叭天线进行仿真与优化设计,旨在探索其在不同频率下的性能表现和应用潜力。 现代天线技术课程的大作业要求学生运用所学知识进行深入研究,并完成相应的设计与实验工作。通过这个项目,学生们能够更好地理解理论知识在实际应用中的体现,同时提升他们的实践能力和创新思维。该项目涵盖了从天线的设计、仿真到测试的全过程,旨在培养学生解决复杂工程问题的能力和团队协作精神。
  • S线量传输整流电路
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    本研究聚焦于S波段微波无线能量传输技术,着重探讨和优化整流电路设计,以提高能量转换效率与稳定性。 本段落通过建立肖特基二极管的等效电路模型,分析了二极管阻抗及微波整流电路电压,并基于此模型设计了一种小功率微波整流电路。在此基础上,为了扩大其功率容量,提出了使用二极管阵列的设计思路并完成了中小功率和大功率微波整流电路的开发。实验结果显示,在单只肖特基二极管构成的小型化微波整流器中,最高效率可达83.3%;而在基于二极管阵列设计的中小功率及大功率微波整流电路中,其最高转换效率分别为69.4%和68%。这三种不同规模的微波整流电路能够覆盖从10至43dBm范围内的输入信号强度变化,并显著增强了实际应用中的实用价值。
  • 改进槽深_HFSSVBS_
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    本文探讨了通过HFSS和VBS软件优化波纹喇叭槽深的设计方法,旨在改善其性能特性。 在电子工程领域内特别是在天线设计方面,波纹喇叭是一种广泛应用的宽频带天线类型。HFSS(High Frequency Structure Simulator)是由Ansys公司开发的一款高频结构仿真软件,在电磁场数值计算及天线设计中被广泛使用。本话题将深入探讨如何利用VB编程与HFSS结合来实现变槽深波纹喇叭的设计自动化。 首先,我们需要理解波纹喇叭的基本原理。这种类型的天线通过直线段和平行波纹组成的锥形结构扩展电磁波的频带宽度,并且其频率响应、增益和方向性直接受到波纹设计的影响。而变槽深的波纹喇叭则是指随着喇叭展开,其内部的波导深度发生变化,以此优化频率特性和辐射性能。 HFSSVBS是HFSS中的一个功能模块,它允许用户通过编写VB脚本来控制软件操作,实现参数化建模、自动化求解和结果分析。在本项目中,“变槽深波纹喇叭设计_HFSSVBS”意味着我们将使用VB脚本来创建并调整波纹喇叭的几何形状。 要利用HFSSVBS进行波纹喇叭的设计工作,我们需遵循以下关键步骤: 1. **定义基本参数**:在编写VB代码时,首先需要设定波纹喇叭的基础尺寸如口部直径、底部直径以及变化深度等,并将其设置为可调变量以方便后续优化调整。 2. **创建几何模型**:通过HFSSVBS API来构建喇叭的结构,包括直线部分和平行波纹。这通常涉及添加几何对象、设定边界条件并连接不同部件。 3. **实现变槽深设计**:使用循环或条件语句使波导深度随位置变化,确保其随着喇叭展开而改变。 4. **指定材料属性**:确定用于制造喇叭的材料特性,比如相对介电常数和损耗角正切值等电磁参数。 5. **设置求解器选项**:选择适合的求解方法(如有限元法或边界元素法),并定义频率范围、网格密度等相关参数。 6. **执行仿真分析**:通过VB脚本启动HFSS中的求解过程,从而获取诸如S参数、辐射模式和增益等性能指标的数据结果。 7. **后处理与评估**:从仿真实验中提取重要信息,并进行进一步的图形化展示(如远场图或频谱响应曲线)以评价设计表现。 8. **优化设计方案**:根据分析所得的结果,调整参数并重新运行仿真直至获得理想的频率特性和辐射性能为止。 在实际应用过程中,开发者常会将整个流程整合进一个易于使用的用户界面应用程序内。这样使用者只需输入必要的数据信息,程序便能自动完成设计、模拟和评估工作,从而大大提高工作效率。 变槽深波纹喇叭设计_HFSSVBS项目涵盖了天线工程学原理、HFSS软件应用技术以及VB编程技巧等多个方面知识技能的学习与掌握。通过该研究项目,我们可以学会如何将理论知识融合到现代工具中去实现高效的天线开发流程。
  • 关于Ka二倍频器(2002年)
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    本文于2002年探讨了Ka波段二倍频器的设计原理和技术细节,分析了其在高频通信中的应用前景及挑战。 利用反向并联二极管对的二倍频原理设计了Ka波段二倍频器,并使用高级设计系统ADS软件包中的射频设计工具对该电路进行了模型设计与仿真分析,随后对其进行了整体优化。最终研制出的Ka波段二倍频器在整个工作频带内的变频损耗为11.2±1.8 dB,有效减小了理想模型和实际参数之间的偏差。
  • 关于C宽带极化微带线.pdf
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    本论文探讨了C波段宽带圆极化微带天线的设计方法与技术细节,旨在提升其性能和应用范围。通过优化结构参数,实现了高增益、低轴比的特性。 圆极化天线因其能够接收任意极化的电磁波而被广泛使用。为了满足通信需求,宽带圆极化天线应运而生。通过对矩形贴片天线进行结构调整,设计出一种新型的宽带圆极化天线,并利用电磁仿真软件CST对该天线进行了全波时域仿真分析。仿真结果显示,该天线的工作频段为3.8~8.1GHz,在通带内轴比参数AR<3的带宽为4~8GHz,显著拓宽了工作范围。