微波 天线课设.

本来以为只是天线上一些小尺寸的错误,便仔细查找并更改天线上的错误,越改越乱,每次更改都得运行好久,最后还是不对。请同学帮忙查错误也无果,去机房之后边让电脑继续运行,边另外做三角形贴片天线,回到宿舍继续运行八木天线,出来的依然有错误,遂放弃。

三角形贴片天线的尺寸同样需要通过观察反射系数图的情况反复修改调整,还好计算机所需计算时间较短,调整起来比较容易。不过在网上查找资料上费了比较多时间,很多文献对这一部分知识都只是“点到则止”,需要自己阅读分析好几份材料才能得出结论,也算是一个很有意思的学习过程。

总的来说,这次课设是我大学里做过的最费时间也最有意义的课设。自己查找资料,解决参数问题也是大学生应该掌握的技能,所以这是一次很好的体验。也希望以后其它课设可以有类似要求,而不是做一些“复制、粘贴”的手工活。

六、参考文献:

《微波技术与天线(第二版)》 刘学观 郭辉萍 《微波技术与天线课程设计指导书 第二版》 刘建霞 李鸿鹰 《WCDMA系统小型、宽带微带天线的设计与研制》 孙瑜 《短路针加载三角形微带贴片天线的研究》

栾秀珍 李永红 李春庚 林斌 王百锁

《微带天线理论与应用》 钟顺时 《一种圆极化正三角形微带贴片天线的设计与仿真》 周帆

魔T的设计

一、微波元器件概述:

无论在那个频段工作的电子设备,都需要各种功能的元器件。微波系统也有各种无源、有源元器件,它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换,是微波系统的重要组成部分。微波元器件按照性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及线性元器件三类。其中线性互易元器件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性,并满足互易定理,主要包括各种微波连接匹配元件、功率分配元器件、微波滤波器件及微波谐振器件等。

功率分配元器件可以将一路微波功率按比例分成几路,主要包括:定向耦合器、功率分配器及各种微波分支器。

二、波导分支器简介:

将微波能量从主波导中分路接出的元件成为波导分支器,它是微波功率分配器件的一种,常用的波导分支器有E面T型分支、H面T型分支和匹配双T。

E-T分支: E面T型分支器是在主波导宽边面上的分支,其轴线平行于主波导的????模的电场方向。E-T分支相当于分支波导与主波导串联。

H-T分支:是在主波导窄边面上的分支,其轴线平行于主波导????模的磁场方向。H-T分支相当于并联于主波导的分支线。

匹配双T:将E-T分支和H-T分支合并,并在接头内加匹配以消除各路的反射,则构成匹配双T,也称为魔T。

三、魔T原理:

魔T是波导分支器的一种,是一种功率分配器元件。E面T分支、H-T分支也是波导分支器。

E面T分支是在主波导宽面上的分支,其轴线平行于主波导的TE10模的电场方向。

H-T分支是在主波导窄边面上的分支,其轴线平行于主波导的TE10模的磁场方向。

将E--T分支和H--T分支合并,并在接头内加匹配以消除各路的反射,则构成匹配双T,如右图所示,它有以下特征: 1.四个端口完全匹配. 2.端口“①、②”对称,即有

3.当端口“③”输入,端口“①、②”有等辐同相波输出,端口“④”隔离。 4.当端口“④”输入,端口“①、②”有等辐反相波输出。端口“③”隔离。 5.当端口“①或②”输入时,端口“③、④”等分输出而对应端口“②”或“①”隔离。

6.当端口“①、②”同时加入信号时,端口“③”输出两信号相量和的1/端口“④”输出两信号差的1/“④”称为魔T的E臂或差臂。

魔T具有对口隔离,邻口3DB摔减及完全匹配的关系。 由个散射参数可得魔T的[S]矩阵为

倍,

倍。 端口“③”称为魔T的H臂或和臂,端口

四、仿真结果与分析:

1、在HFSS软件中,建立新的工程。并设置模型单位为mm和模型的默认材料为真空。按照指导书上步骤创建魔T如下图:

2、绘制其S参数,如下图:

分析:s(p1,p1) 是端口P1的自反射,在—10DB以下,由于端口匹配,所以自反射系数应该很小,但并不为零。

s(p1,p2),s(p1,p4)两线重合,这是因为在差支路进入时,p2、p4口输出等幅反向波,又因为存在3DB衰减,所以也不为零。

s(p1,p3)口,魔T存在对口隔离的特性,但是和差两路的信号很难消到零,本次设计的魔T在-55到-72之间。 3、其场分布图

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