设计用于超高频电磁信号检测的单臂阿基米德螺旋天线.pdf

简介：
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。