| |
| [
论文中心|计算机应用 ]屏蔽罩高度对bow-tie天线性能影响的分析 |
 0.00 |
|
|
| 原文： |
一、引言
探地雷达的应用，特别是在地球物理学中，越来越广泛。除去在地球物理学
中的应用探地雷达还可用于考古、探测矿藏等[1]。天线是探地雷达系统中的重要组成部分。bow-tie天线是简单振子天线的变形。简单振子天线的带宽随导线直径的增大而变宽，由此推演出双锥天线，进而演变出变形的双锥天线，即bow-tie天线。在应用中，天线应工作在一个很宽的频带范围内。由此，根据传输线理论，在天线末端适当加载电阻，并加屏蔽罩，形成电流回路，可以使bow-tie天线工作于行波状态下。从而提高天线工作效率，使天线具有良好的辐射特性和屏蔽效果，能量尽量耦合到所需方向。在本文中，对加载电阻值进行了计算，并对bow-tie天线的屏蔽罩高度变化对其辐射特性的影响进行了研究，对仿真结果和实验结果加以对比，验证了相关性能。
二、天线结构及特性阻抗
Bow-tie天线是一种平面结构，具有重量轻、易架设等优点，当其张角 较大时，仍具有较好的宽频带特性[2]。天线的俯视图如图1所示。图中天线张角 为30°， ， 为中心频率所对应的波长。在天线末端和屏蔽罩之间加载电阻，用以吸收从天线馈电方向传来的电流，实现天线的行波工作状态。天线固定在基板上，该基板同时作为屏蔽罩的基座。
图1 bow-tie 天线俯视结构
由于bow-tie天线表面上复杂的边界条件，使得无法得到它的解析解。借助于数值计算方法可以得到数值解，但其求解过程也相当繁琐。设计天线时参考的是参考文献的实验数据[2]。所设计的bow-tie天线张角 为30°， 为90°（ ），查表可知天线的特性阻抗 。之所以选择天线的特性阻抗为 ，是为了与无损地面（如干土）的阻抗进行匹配。后者的阻抗值可由式（1）推导：
...... |
| 目录： |
一、引言
二、天线结构及特性阻抗
三、终端加载电阻的计算
四、天线的仿真计算与测试结果
五、结束语 |
| 参考资料： |
[1] Stephen Jayakumar. “Antenna Optimization For Ground Penetrating Radar Using The Finite Difference Time Domain Technique,” Thesis for Master of Science in Electrical Engineering, South Dakota School of Mines and Technology, Rapid city, South Sakota,1999
[2]王元坤 李玉权 “线天线的宽频带技术” 西安电子科技大学出版社
[3] Abhinay Kuchikulla. “ Design and Development of a Wideband Coherent Radar Depth Sounder,” Thesis for Master of Science, Electronics and Communication Engineering, Osmania University,2001
[4] Katsuki Kiminami,Akimasa Hirata, Member, IEEE, and Toshiyuki Shiozawa, Fellow, IEEE. “Double-Sided Printed Bow-Tie Antenna for UWB Communications” IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS,VOL.3,2004
[5] 谭鸽伟 邓云凯 张志敏 张海宏。DSP在天线平台控制系统中的应用。 微计算机信息,2005 No.35 P.71-72,104。
[6] Maloney,J.G.,Smith,G.S.,“The Efficient Modeling of Thin Material Sheets in the Finite-Difference Time-Domain(FDTD) Method,”IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Volume 40, pp323-330,March 1992 |
| 简单介绍： |
| 本文研究了一种终端加载的bow-tie天线，计算所加载的电阻值，并改变其屏蔽罩高度，对其辐射特性和驻波比(VSWR)，用软件进行了仿真分析，同时进行了实际测试，并将仿真和实验结果进行了对比。结果表明，仿真和实验的结果基本吻合，为今后进一步的研究工作打下了一定的基础。 |
 点评资料 :
|
|
