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飞艇地面定向天线自动跟踪系统设计

飞艇地面定向天线自动跟踪系统设计
飞艇地面定向天线自动跟踪系统设计

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍 对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作,以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术,在过去5年中,国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量,但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如,500MHz以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(anechoic chamber),这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是,大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术,也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此,他们无法发挥这种技术的最大效用。 随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增,天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时,天线测试工程师通常需测量许多参数,如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试,使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。 为更好地理解选择过程,可以考虑这种情况:典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分,即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。 在传统的远场天线测试场中,发射和接收天线分别位于对方的远场处,两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射,以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的,也有锥形的,专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中,采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中,锥体形状被用来产生照射。 图1:这些是典型的室内直射式测量系统,图中分别为锥形(左)和矩形(右)测试场。

HFSS的天线课程设计报告书

. . . . . 图1:微带天线的结构 一、 实验目的 ●利用电磁软件Ansoft HFSS 设计一款微带天线。 ◆微带天线要求:工作频率为2.5GHz ,带宽 (回波损耗S11<-10dB)大于5%。 ●在仿真实验的帮助下对各种微波元件有个具体形象的了解。 二、 实验原理 1、微带天线简介 微带天线的概念首先是由Deschamps 于1953年提出来的,经过20年左右的发展,Munson 和Howell 于20世纪70年代初期制造出了实际的微带天线。微带天线由于具有质量轻、体积小、易于制造等优点,现今已经广泛应用于个人无线通信中。 图1是一个简单的微带贴片天线的结构,由辐射源、介质层和参考地三部分组成。与天线性能相关的参数 包括辐射源的长度L 、辐射源的 宽度W 、介质层的厚度h 、介质 的相对介电常数r ε和损耗正切 δtan 、 介质层的长度LG 和宽度WG 。图1所示的微带贴片天线是采用微带天线来馈电的,本次将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电,也就是将同轴线街头的心线穿过参考地和介质层与辐射源相连接。 对于矩形贴片微带天线,理论分析时可以采用传输线模型来分析其性能,矩形贴片微带天线的工作主模式是TM10模,意味着电场在长度L 方向上有2/g λ的改变,而在宽度W 方向上保持不变,如图2(a )所示,在长度L 方向上可以看做成有两个终端开路的缝隙辐射出电磁能量,在宽度W 方向的边缘处由于终端开路,所以电压值最大电流值最小。从图2(b )可以看出,微带线边缘的电场可以分解成垂直于参考地的分量和平行于参考地的分量两部分,两个边缘的垂直电场分量大小相等、方向相反,平行电场分量大小相等,方向相反;因此,远区辐射电场垂直分量相互抵消,辐射电场平行于天线表面。

Ku波段卫星自动跟踪天线系统简易操作(ORBIT)

Ku波段卫星自动跟踪天线系统简易操作 (ORBIT AL-7103-MKII) 1.开机步骤 1)该自动跟踪天线系统的软件部分是基于WINDOWS CE操作系统上安装了MTSLINK软件,实现系统的控制功能。开机后,系统操作软件会自动运行。天线控制器(机柜内最上部分带液晶显示器的设备)上有两种电源开关,一个是在前面板上,另一个在设备的后面。但实现的功能完全一样的。(因设备后部的开关不是很方便,故在设备的前面板也设计了一个电源开关)。开机时,仅需向上按一下前面板的开关即可完成天线控制器的加电工作。天线控制器加电后会自动运行控制软件(MTSLINK软件)。 2)上述屏幕界面出现后,按“O”键,输入密码口令“AL-7200”。进入日

常的操作系统界面。 3)进入该屏幕后,首先注意“System Status”小窗口中的“IMU”状态会显示倒数的360秒计数。(天线启动需要6分钟时间)。“Mode”状态显 示“Init”(初始化)。6分钟过后,天线系统初始化工作完成。正常情况下,系统的模式(Mode)会自动变为“Pnt-to-Sat”然后进入正常的Step Track步进跟踪卫星工作模式,同时“IMU”状态变为“Locked”。这时,系统应该能正确找到跟踪的卫星(鑫诺1号卫星,110.5E)。找到正确卫星的另一个明显标志是屏幕最右边的粉红色AGC信号指示器会超过绿色门限指示条很多。(目前使用的亚太5号卫星,AGC值大约在-65dB左右,低于-70dB时信号中断。接收机跟踪频率为:1034Mhz)

如果6分钟后,系统没有自动跟踪卫星。这时,需要你按下面步骤进行操作: A. 在Mode菜单下找到Pnt-to-Sat。点击后会发现代表天线的红色圆 圈移动到图表的中心位置,同时粉红色的AGC信号指示会达到 最大值。 B. 第二步,再进入Mode菜单中,找到Step Track模式,选定。系统 会正常进行步进跟踪卫星跟踪模式。 注意:日常该系统的正常工作模式是 Step Track(步进跟踪)模式。2.关机步骤: 如果系统长时间中断,明显的状态是卫星MODEM(天线控制器下的第一个黑色设备)上面的ON LINE灯不亮了。(这时电话就中断了),或者需要重新启动系统时。需要按照步骤进行关机操作,方式是:A.在Mode菜单下找到Stow菜单,点击后系统会自动复位到最初的状态。完成后如有必要再把室外天线电源插头拔下,约1-2分钟 后再插上。 B.通常情况下,关闭系统后并不需要将电源插头拔下,仅需再重新启动即可。(在Mode菜单下找到Restart菜单点中确定后,系统 将自动重新启动。重启的过程和开机的状态是一样的,可以看 到倒数的计时状态,需要6分钟才能完成系统的重启工作。)

HFSS 天线设计实例

HFSS 天线设计实例 这是一种采用同轴线馈电的圆极化微带天线 切角实现圆极化 设计目标!(具体参数可能不精确,望大家谅解)主要讲解HFSS操作步骤! GPS微带天线:介质板:厚度:2mm,介电常数:2.2,大小:100mm*100mm 工作频率:1.59GHz,圆极化(左旋还是右旋这里不讲了哈),天线辐射在上半平面覆盖! 50欧同轴线馈电, 1、计算参数 首先根据经验公式计算出天线的基本参数,便于下一步建立模型。 贴片单元长度、宽度(正方形贴片长宽相等)、馈电点位置,分离单元长度.下表是经HFSS分析后选择的一组参数:

2、建立模型 首先画出基板50mm*50mm*2mm 的基板 起名为substrate 介电常数设置为如图2.2的,可以调整color颜色和transparent透明度便于观察 按Ctrl+D可以快速的使模型全可见!按住Ctrl+Alt键,拖动鼠标可以使3D模型自由旋转同理,我们画贴片:

1、在基板上画出边长65mm(假设用公式算出的是这么多)的正方形 2、起名为patch,颜色选绿色,透明度设为0。5 画切角是比较麻烦的 1、用画线条工具,画三线段,坐标分别是0.5.0, 5.0.0, 0.0.0 2、移动三角形,选中polyline1,选菜旦里edit\Arrange\move,先确定坐标原点或任一点为基准点,将三角形移动到左上角和贴片边沿齐平。 3、复制三角形,选中polyline1,选菜单里edit\arrange\duplicate\around axis,相对坐标轴复制,角度换成180,然后在右下角就出现了相对称的另一个三角形。 4、从patch上切掉对角上的分离单元polyline1和polyline1_1: 选中patch、polyline1和polyline1_1,选菜单里3D modeler\Boolean\Subtract 把polyline1和polyline1_1从patch上切掉最后剩下 先在介质板底面画一个100mm*100mm的正方形作为导电地板。起名为 ground 下面就是画馈源了:我们采用同轴线馈电,有两种建模方法: 1、在馈电点画一0.5mm的铜柱代表同轴线内导体,起名为feed 2、在介质板底面馈电点处画一1.5mm的圆,起名为port 3、复制port为port1,复制feed为feed1 4、复选port和feed1,执行菜单里3D Modeler\Boolean\Subtract,使port成为一个内径0.5mm外径1.5mm

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍 来源:Vince Rodriguez公司 对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作,以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术,在过去5年中,国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量,但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如,500MHz 以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(anechoic chamber),这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是,大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术,也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此,他们无法发挥这种技术的最大效用。 随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增,天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时,天线测试工程师通常需测量许多参数,如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试,使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。 为更好地理解选择过程,可以考虑这种情况:典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分,即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。 在传统的远场天线测试场中,发射和接收天线分别位于对方的远场处,两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射,以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的,也有锥形的,专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中,采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中,锥体形状被用来产生照射。

AAT自动跟踪天线中文说明书

MyFlyDream Automatic Antenna Tracker 使用手册 V2.0 https://www.wendangku.net/doc/2f8324259.html,

注意事项 感谢您购买MyFlyDream 自动跟踪云台系统(以下简称MFD AAT). 请根据本文档熟悉本产品及其操作方法. 本产品是一款精密的机电设备. 请仔细阅读本文档以防止设备受损甚至引致人身伤害. 本产品只适用于模型娱乐用途, 请在遵守当地相关法律规定的前提下使用. 因可靠性和精度受多个因素影响: 强烈的电磁干扰, 恶劣的GPS星况或者其他若干原因都 可能导致不理想的效果. 使用本产品导致的所有风险和后果由用户承担. 我们保留不停改进和提高产品性能的权利, 所以本文档的内容不一定与您手上的产品规格完全符合, 请到我们的网站下载本文档的最新版本: https://www.wendangku.net/doc/2f8324259.html, 1.系统的组成 1.MyFlyDream Tracker https://www.wendangku.net/doc/2f8324259.html,B编程器(固件升级用) 3.热缩管 4.MyFlyDream TeleFlyOSD 5.3x8mm不锈钢螺丝及自锁螺母 6.MyFlyDream AATDriver

2.工作原理 MFD AAT设计目的是为FPV系统提供全方位的信号接收能力. FPV飞行中,我们为了获得更好的视频信号接收质量, 希望采用高增益的接收天线. 但高增益的天线往往伴随着狭窄的有效角度. MFD AAT的设计就是为了解决FPV飞行时定向天线难以保持在最佳收发角度的问题. 为了组成完整的系统,用户需要在飞机上安装TeleFlyOSD模块. TeleFlyOSD从飞机上的GPS 读取数据, 把飞机的坐标和高度信息进行编码调制, 通过无线的音频通道(通常会使用无线图传的伴音通道)发射回来. 地面部分把接收到的音频信号后传给AATDriver. AATDriver对信号进行解调和解码,取得飞机的位置信息. 和初始坐标比较后, 得到飞机目前相对云台的方位角和距离,高度等信息. AATDriver把这些信息发送给云台. 云台驱动内部的舵机,使定向天线对准飞机所在的位置. 3.性能参数 MFD AAT系统内部有高质量的电器滑环,可以连续无限旋转而不产生线缆缠绕的问题. 内建的电子罗盘使得系统可以即插即用, 无需额外的方向初始化操作. AATDriver:

(完整版)射频微带阵列天线设计毕业设计

射频微带阵列天线设计 摘要 微带天线是一种具有体积小、重量轻、剖面低、易于载体共形、易于与微波集成电路一起集成等诸多优点的天线形式,目前已在无线通信、遥感、雷达等诸多领域得到了广泛应用。同时研究也发现由于微带天线其自身结构特点,存在一些缺点,例如频带窄、增益低、方向性差等。通常将若干单个微带天线单元按照一定规律排列起来组成微带阵列天线,来增强天线的方向性,提高天线的增益。 本文在学习微带天线和天线阵的原理和基本理论,加以分析,利用Ansoft 公司的高频电磁场仿真软件HFSS,设计了中心频率在10GHz的4元均匀直线微带阵列,优化和调整了相关参数,然后分别对单个阵元和天线阵进行仿真,对仿真结果进行分析,对比两者在相关参数的差异。最后得到的研究结果表明,微带天线阵列相较于单个微带天线,由于阵元间存在互耦效应以及存在馈电网络的影响,微带阵列天线的回波损耗要大于单个阵元。但是天线阵列增益明显大于单个微带天线,且阵列天线比单个阵元具有更好的方向性。

关键词:微带天线微带阵列天线方向性增益 HFSS仿真 Design of Radio-Frequency Microstrip Array Antenna ABSTRACT Microstrip antenna is a kind of antenna form with many advantages like,small size, light weight, low profile, easy-to-carrier conformal, easy integration with many other of microwave integrated circuits and so on. Now microstrip array wildly applied in the filed of wireless

天线设计毕业汇报总结

第一章绪论 一、绪论 1.1课题的研究背景及意义 自古至今,通信无时无刻不在影响着人们的生活,小到一次社会交际中的简单对话;大到进行太空探索时,人造探测器与地球间的信息交换。可以毫不保留地说,离开了通信技术,我们的生活将会黯然失色。近年来,随着光纤技术越来越成熟,应用范围越来越广。在广播电视领域,光纤作为广播电视信号传输的媒体,以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。光纤传输系统具有的传输频带宽,容量大,损耗低,串扰小,抗干扰能力强等特点,已成为城市最可靠的数字电视和数据传输的链路,也是实现直播或两地传送最经常使用的电视传送方式。随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的现代通信技术引起了人们的极大关注,我国在移动通信技术方面投入了巨大的人力物力,我国很多地区的电力通信专用网也基本完成了从主干线向光纤过度的过程。目前,电力系统光纤通信网已成为我国规模较大,发展较为完善的专用通信网,其数据、语音,宽带等业务及电力生产专业业务都是由光纤通信承载,电力系统的生产生活,显然,已离不开光纤通信网。 无线通信现状另一非常活跃的通信技术当属,无线通信技术了。无线通信技术包括了移动通信技术和无线局域网(WLAN)技术等两大主要方面。移动通信就目前来讲是3G 时代,数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。目前,移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段。无线局域网可以弥补以光纤通信为主的有线网络的不足,适用于无固定场所,或有线局域网架设受限制的场合,当然,同样也可以作为有线局域网的备用网络系统。WLAN,目前广泛应用IEEE802.11 系列标准。其中,工作于2.4GHZ 频段的820.11 可支持11Mbps 的共享接入速率;而802.11a 采用5GHZ频段,速率高达54Mbps,它比802.11b 快上五倍,并和820.11b兼容。给人们的生活工作带来了很大的方便与快捷。 在整个无线通信系统中,用来辐射或接收无线电波的装置成为天线,而通信、雷达、导航、广播、电视等无线电技术设备都是通过无线电波来传递信息的,均需要有无线电波的辐射和接收,因此,同发射机和接收机一样,天线也是无线电技术设备的一个重要组成部分,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。天线的作用首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能作为天线。任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间或

HFSS的天线课程设计(20201005041508).docx

一、实验目的 ●利用电磁软件Ansoft HFSS 设计一款微带天线。 ◆微带天线要求:工作频率为,带宽( 回波损耗 S11<-10dB)大于 5%。 ● 在仿真实验的帮助下对各种微波元件有个具体形象的了解。 二、实验原理 1、微带天线简介 微带天线的概念首先是由 Deschamps于 1953 年提出来的,经过 20 年左右的发展, Munson和 Howell 于 20 世纪 70 年代初期制造出了实际的微带天线。微带天线由于具有质量轻、体积小、易于制造等优点,现今已经广泛应用于个人无线通信中。 图1 是一个简单的微带贴片天线的结构,由辐射源、介质层和参考地三部分组成。与天线性能相关的参数 包括辐射源的长度L、辐射源的 宽度 W、介质层的厚度 h、介质 的相对介电常数r和损耗正切 tan、介质层的长度LG和宽度 WG。图 1 所示的微带贴片天线是图 1:微带天线的结构 采用微带天线来馈电的,本次将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈 电,也就是将同轴线街头的内心线穿过参考地和介质层与辐射源相连接。 对于矩形贴片微带天线,理论分析时可以采用传输线模型来分析其性能, 形贴片微带天线的工作主模式是TM10模,意味着电场在长度L方向上有 g / 2 矩 的 改变,而在宽度 W方向上保持不变,如图 2(a)所示,在长度 L 方向上可以看做 成有两个终端开路的缝隙辐射出电磁能量,在宽度W方向的边缘处由于终端开路,所以电压值最大电流值最小。从图 2(b)可以看出,微带线边缘的电场可以分解成 垂直于参考地的分量和平行于参考地的分量两部分,两个边缘的垂直电场分量大小 相等、方向相反,平行电场分量大小相等,方向相反;因此,远区辐射电场垂直分 量相互抵消,辐射电场平行于天线表面。

各种近远场天线测量系统比较

按照天线场区的划分,天线测量系统可分为远场测量系统和近场测量系统。 1. 远场测量系统 远场测量系统按使用环境可分为室外远场测量系统和室内远场测量系统。 室外远场需要较长的测量距离,通常用天线高架法来尽量减小地面反射,其他架设方法还有地面反射法和斜距法。室外远场测量需要在合适的外部环境和天气下进行,同时,室外远场对安全和电磁环境有较高要求。 室内远场在微波暗室中进行,暗室四周和上下铺设吸波材料来减小电磁反射。如果暗室条件满足远场测量条件,可选择传统远场测量法,如果测量距离不够远场条件,可以选择紧缩场,通过反射天线在被测天线处形成平面电磁波。 2. 近场测量系统 近场测量在天线辐射近场区域实施。在三至五个波长的辐射近场区,感应场能量已完全消退。采集这一区域被测天线辐射的幅度和相位数据信息,通过严格的数学计算就可以推出被测天线测远场方向图。 按照扫描方式的不同,常用的近场测量系统可以分为平面近场系统、柱面近场系统和球面近场系统。 (1)近场测量系统 平面近场测量系统在辐射近场区的平面上采集幅相信息,这种类型的测试系统适用于增益>15dBi的定向天线、阵列天线等,最大测量角度<± 70 º。

(2)柱面测量系统 柱面近场测量系统在辐射近场区的柱面上采集幅相信息,这种类型的测试系统适用于扇形波束和宽波瓣的天线。 (3)球面测量系统 球面近场测量系统在辐射近场区的球面上采集幅相信息,这种类型的测试系统适用于低增益的宽波瓣或全向天线。 3.如何选择天线测量系统,需要考虑到的几个重要的特性和指标: 1.天线应用领域; 2.远场角度范围:远场波瓣图坐标系、各种天线性能参数定义、副瓣和后瓣特性; 3.电尺寸:根据电尺寸和计算出远场距离; 4.方向性指标:宽波瓣或窄波瓣; 5.工作频率和带宽:工作频率设计到吸波材料尺寸和暗室工程设计及造价; 6.环境和安全性要求:天气、地表环境等因素; 7.其他因素:转台或铰链、通道切换开关等。 近场(平面、柱面、球面)测量系统与远场|(室外、室内、紧缩场)测量系统的能力比较

远场天线测试系统

远场天线测量系统 睿腾万通 科技有限公司

目录 1概述 (3) 2用户需求分析 (4) 2.1用户需求 (4) 2.2用户远场环境 (4) 3远场天线测量系统特点 (5) 4远场天线测量系统 (5) 4.1系统组成 (5) 4.2系统清单 (6) 4.3系统布局 (8) 4.4系统原理 (8) 4.5系统测试能力 (11) 4.6射频链路预算 (11) 4.7系统扩展性 (12) 5分系统设计 (12) 5.1机械子系统 (12) 5.2控制子系统 (16) 5.3射频子系统 (17) 5.4天线测量软件 (20) 6培训 (21) 6.1安装期间培训 (22) 7系统维护、保修等 (23) 7.1服务优势 (23) 7.2专业的售后服务保障团队 (23) 7.3系统维护服务保障 (24)

1概述 成都睿腾万通科技有限公司很高兴能有机会为客户推荐一套由本公司研发、集成的的远场天线测量系统。睿腾万通公司是一家专门从事天线测量产品的研发、集成、生产与销售的高科技企业。公司以电子科技大学为技术依托,技术团队由多名业内资深的技术专家组成,团队成员的专业领域覆盖电磁场与微波技术,软件工程,自动化控制,结构机械等,具有博士、硕士学历人员占40%。公司具体从事业务覆盖通用近场、远场的开发与集成,基于通用天线测量系统的功能升级,数字阵、相控阵列快速测量与诊断的解决方案,以及天线测量技术咨询与服务。公司掌握远近场天线测量的核心算法与控制,具有丰富的系统集成与研发能力。 我们为国内多个用户提供过系统集成方案,测试频率从500MHz至110GHz,集成系统包括室内远场、室外远场、平面近场及紧缩场。 本方案推荐了一套多轴转台远场天线测量系统,以满足客户的当前以及未来产品的测量需求。推荐的远场测量系统采用4轴被测天线转台,集成是德科技的射频组建,使用睿腾万通公司自主开发的远场天线测量软件及控制系统,构成一套具有高可靠性,高性能的远场测量系统,测量系统除了能够进行常规的远场测量外,还具天线罩参数测量、相控阵及数字阵列的扩展功能。更进一步的细节将在后面的章节有所描述。 为了使客户充分地了解和使用此套天线测量系统的特性和功能,睿腾万通将在现场安装验收期间提供近场测量系统涉及到的测量理论、系统应用、实际操作和维护的详细培训。并在用户使用过程中提供良好的技术服务的咨询。 我们衷心希望能够同用户的专家合作,提供一套高性能远场测试系统。这是一个令人兴奋的工程,我们期待与客户在此项目上完美愉快和顺利的合作。

NSI2000天线远场测量系统工作触发脉冲的研究及新测量系统的搭建

NSI2000天线远场测量系统工作触发脉冲的研究及新测量系统的搭建 发表时间:2018-12-25T16:14:11.623Z 来源:《电力设备》2018年第23期作者:王文钊 [导读] 摘要:工程测试中,需要抛开NSI2000测量系统的射频部分,单独控制使用系统的机械部分以完成不同的测量。 (中国电子科技集团公司第三十九研究所陕西省西安市 710065) 摘要:工程测试中,需要抛开NSI2000测量系统的射频部分,单独控制使用系统的机械部分以完成不同的测量。本文研究了该测量系统的工作触发原理,可根据触发信号情况以实现新测量系统的搭建。同时也可更好的诊断发现问题,为更多样化的使用远场测量系统打下基础。 关键词:天线;测量系统;触发脉冲 本文就某工程测试中遇到的在远场测试条件下针对被测对象为扫频发射天线(频率不断变化且为发射模式)无法同步采集数据获得方向图的问题进行了相应的分析和研究,提供了一种简捷有效的解决办法。 我所目前远场测试系统为点频测试,因此无法按照工程测试需求的扫频模式发射与接收信号。为解决上述情况,需抛开NSI2000远场测量系统的射频部分,单独控制使用系统的机械部分,搭建新的测量系统。因此必须首先对原系统触发脉冲进行研究,分析其工作原理与特性,构建新系统使各个部分同步起来,保证其顺利工作。以实现转台方位轴处在不同角度位置时测得天线的方向图,完成测量任务。 1 NSI2000天线远场测量系统组成 该系统位于我所跟踪仿真实验室内,由NSI上方位下俯仰二维转台、NSI发射端极化转台,射频系统及计算机系统组成。图一为系统的基本控制图。 图一系统控制图 如上图示,转台控制器将触发信号传送给接收机(PNA),因此,我们选择PNA作为观察触发信号的最终位置。 2 工作触发脉冲信号分析 为便于分析,我们在触发信号进入PNA的端口,即PNA后面板MEASTRIGIN口,用一个BNC接头的三通将一根电缆接入示波器通道一观察信号。如图二。此时,需要一名工作人员在控制室操作系统,使其处于正常工作状态,另一名工作人员在暗室中观察测试时示波器上的触发信号。 图二测量连接图 1>系统处于单频点测试时的触发信号。 此时,将扫描范围设定为100度,点数为5,即每隔25度采集一次数据,以便更清晰的分析信号。将频率波束设为一个频点。 使用示波器测量波形时,转动示波器的水平、垂直位移旋钮与水平、垂直灵敏度旋钮,将示波器设置为常规测量状态。设置好示波器后,使系统开始工作,同时观察示波器。但是,扫描结束后,发现示波器显示屏上未捕捉到任何触发信号。只显示保持高电平。 经查阅分析,发现是示波器的采样率与记录长度无法捕捉到正常的触发信号。因此,在研究讨论后决定使用示波器的触发释放模式。在这种情况下,即便是没有触发,也能引起示波器的扫描。采用这种方法点击开始测试后会看到在系统正常工作下,每采集一个点之前,在示波器显示屏上图像就会抖动一下,右上角从“触发?”如图三,显示为“已被触发”如图四。这就证明捕捉到一次触发。 按测量设置,此次测量共捕捉到七个触发信号。第一个与最后一个分别为转台转动到位与测量结束信号。同时测量到该触发信号为下降沿触发,幅度为5.00V,脉冲宽度为13.0μs。 2>系统处于多频点测试时的触发信号 由于我所大部分工程为多频点测量,在分析了单频点的情况后,下面来研究多频点测试时系统工作的触发信号。首先,保持测量设置不变。将频点增加为两个。 保持示波器的设置状态,点击开始测试后,观察示波器所显示的与单频点测量时一样。 3 新测量系统搭建 观察采集到的信号,得出该测量系统的工作触发脉冲为下降沿触发,幅度为5.00V脉冲宽度为13.0μs,并且触发信号不受点频或多频测量干扰。这样针对本文引言中提出的测试问题可搭建如下系统加以解决。

(完整版)基于HFSS的微带天线设计毕业设计论文

烟台大学 毕业论文(设计) 基于HFSS的微带天线设计 Microstrip antenna design based on HFSS 申请学位:工学学士学位 院系:光电科学技术与信息学院

烟台大学毕业论文(设计)任务书院(系):光电信息科学技术学院

[摘要]天线作为无线收发系统的一部分,其性能对一个系统的整体性能有着重要影响。近年来内置天线在移动终端数量日益庞大的同时功能也日益强大,对天线的网络覆盖及小型化也有了更高的要求。由于不同的通信网络间的频段差异较大,所以怎样使天线能够覆盖多波段并且同时拥有足够小的尺寸是设计内置天线的主要问题。微带天线具有体积小,重量轻,剖面薄,易于加工等诸多优点,得到广泛的研究与应用。微带天线的带宽通常小于3%,在无线通信技术中,对天线的带宽有了更高的要求;而电路集成度提高,系统对天线的体积有了更高的要求。 随着技术的进步,在不同领域对于天线的各个要求越来越高,所以对微带天线的尺寸与性能的分析有着重要的作用。对此,本文使用HFSS 软件研究了微带天线的设计方法,论文介绍及分析了天线的基本概念和相关性能参数,重点对微带天线进行了研究。 本文介绍了微带天线的分析方法,并使用HFSS 软件的天线仿真功能,对简单的微带天线进行了仿真和分析。 [关键词] 微带天线设计分析HFSS [Abstract]Antenna as part of the wireless transceiver system, its performance important impact on the overall performance of a system. Internal antenna in recent years an increasingly large number of mobile terminals while also increasingly powerful, and also network coverage and miniaturization of the antenna Band differences between the different communication networks, cover band and also problem of the design built-in antenna. Microstrip antenna with small size, light weight, thin profile, easy to process many advantages, extensive research and application. Microstrip antenna bandwidth is typically less than 3% the bandwidth of the antenna in wireless communication technology; improve the integration of the circuit the size of the antenna. As technology advances in different areas for various requirements of the antenna important role. Article uses HFSS microstrip antenna design, the paper introduces and analyzes the basic concepts and performance parameters of the antenna, with emphasis on the microstrip antenna. This article describes the analysis of the microstrip antenna and antenna simulation in HFSS simulation and analysis functions, simple microstrip antenna. [Key Words]Microstrip antenna design analysis HFSS

天线设计

5. 2.4G PCB 天线设计 本节主要讨论的是2.4G PCB 天线,如果不考虑成本及体积,可以选用其它天线,如贴片天 线(小尺寸、中性能、中成本)或外置的鞭状天线(大尺寸、高性能、高成本),而PCB 天线是最低成本、中等尺寸,只要设计得当又能获得足够性能的天线。 本节中包括三种天线: ◆ 超小型PIFA 天线:用于Nano Dongle 的PCB 天线,由于PCB 空间受限,最大增益会 比其它几种天线小6dB 左右,即工作距离会短一半。由此天线及MCU 做成的完整板子大小为11mm*18mm 左右。 ◆ 正常PIFA 天线:用于Normal Module 的PCB 天线,所占PCB 空间最大,最大增益可 以达到1.5dB ,如PCB 面积足够,建议用此天线。由此天线做成的RF Module 板子大小为15mm*18mm 左右。 ◆ 正常Wiggle 天线:用于Normal Module 的PCB 天线,所占PCB 空间比第二种稍小, 增益也稍差1dB ,可以用于对体积稍有要求的无线终端,如对于空间比较紧凑的无线鼠标等设备。由此天线做成的RF Module 板子大小为13mm*18mm 左右。 5.1. 小尺寸Nano Dongle 用PIFA 天线设计 天线具体尺寸如下图(板材为两层FR4,板厚0.6mm ): 其中天线线宽A :0.15mm ;B :0.25mm ;C : 0.4mm 图表11 Nano Dongle PIFA 天线

天线性能S11如下,工作频段覆盖整个2.4G ISM 频段 : 图表12 Nano Dongle PIFA 天线S11 2D 和3D 增益如下,该天线最大增益只有-5dB 左右:

天线设计毕业论文

第一章绪论 一、绪论 1.1 课题的研究背景及意义 自古至今,通信无时无刻不在影响着人们的生活,小到一次社会交际中的简单对话;大到进行太空探索时,人造探测器与地球间的信息交换。可以毫不保留地说,离开了通信技术,我们的 生活将会黯然失色。近年来,随着光纤技术越来越成熟,应用范围越来越广。在广播电视领域, 光纤作为广播电视信号传输的媒体,以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。光纤传输系统 具有的传输频带宽,容量大,损耗低,串扰小,抗干扰能力强等特点,已成为 城市最可靠的数字电视和数据传输的链路,也是实现直播或两地传送最经常使用的电视传送 方式。随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的现代通信技 术引起了人们的极大关注,我国在移动通信技术方面投入了巨大的人力物力,我国很多地区的电力通信专用网也基本完成了从主干线向光纤过度的过程。目前,电力系统光纤通信网已成为我国规模较大,发展较为完善的专用通信网,其数据、语音,宽带等业务及电力生产专业业务都是由光纤通信承载,电力系统的生产生活,显然,已离不开光纤通信网。 无线通信现状另一非常活跃的通信技术当属,无线通信技术了。无线通信技术包括了移动通信技术和无线局域网( WLAN )技术等两大主要方面。移动通信就目前来讲是 3G时代,数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。目前,移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通 信阶段。无线局域网可以弥补以光纤通信为主的有线网络的不足,适用于无固定场所,或有线局域网架设受限制的场合,当然,同样也可以作为有线局域网的备用网络系统。WLAN ,目前广泛应用 IEEE802.11 系列标准。其中,工作于 2.4GHZ频段的 820.11可支持 11Mbps 的共享接入速率;而802.11a 采用 5GHZ 频段,速率高达 54Mbps ,它比802.11b 快上五倍,并和 820.11b兼容。给人们的生活工作带来了很大的方便与快捷。 在整个无线通信系统中,用来辐射或接收无线电波的装置成为天线,而通信、雷达、导航、广播、电视等无线电技术设备都是通过无线电波来传递信息的,均 需要有无线电波的辐射和接收,因此,同发射机和接收机一样,天线也是无线电技术设备的一个重要组成部分,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。天线的作用首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能作为天线。任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波,或从周围空间或多或少地接收电磁波,但是任意一个高频电路并不一定能用作天线,因为它的辐射或接收效率可能很低,要能够有效地辐射或接收电磁波,天线在结构和形式上必须满足一定的要求。快速发展的移动通信系统需要的是小型化、宽频带、多功能 (多频段、多极化 )、高性能的天线。微带天线作为天线 家祖的重要一员,经过近几十年的发展,已经取得了可喜的进步,在移动终端中采用内置微带天线,不但可以减小天线对于人体的辐射,还可使手机的外形设计多样化,因此内置微带天线将是未来天线技术的发展方向之一,设计出具有小型化的微带天线不但具有一定的理论价值而且具有重要的应用价值,这也成为当前国际天线界研究的热点之一。

GHz矩形微带贴片天线设计

燕山大学 课程设计说明书 题目: 基于ADS的矩形微带贴片天线的设计 学院(系):理学院 年级专业:电子信息科学与技术13 学号: 学生姓名:张凤麒任春宇 指导教师:徐天赋 教师职称:副教授 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):理学院基层教学单位:电子信息科学与技术13

说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年月日燕山大学课程设计评审意见表

基于ADS的矩形微带贴片天线设计 The Design of Rectangular microstrip patch antenna with ADS 摘要:本文研究了通信系统中的矩形微带贴片天线。首先介绍了矩形微带贴片的背景及微带馈电的设计考虑。使用了安捷伦辅助仿真工具ADS对2GHz矩形微带贴片天线结构及相应的参数进行了设置仿真及优化,尽可能达到其相应的技术指标。 Abstract:This paper studies the rectangular microstrip patch antenna in communication system. Firstly, the background of rectangular microstrip patch and the design considerations of microstrip feed are introduced. The microstrip patch antenna structure and corresponding parameters of 2GHz rectangular microstrip patch antenna are simulated and optimized by ADS, and the corresponding technical index is reached as far as possible. 关键词:矩形微带贴片天线 ADS 设计 Keyword:Rectangular microstrip patch antenna ADS design 一.矩形微带贴片天线的背景 微带贴片天线由于具有质量轻、体积小,易于制造等优点,现今已经广泛应用于个人无线通信中。微带贴片天线由接地板、介质基片和介质基片上的辐射贴片构成的,其中辐射贴片可以是任意的几何形状,但是只有有限的几何形状能计算出辐射特性,比如矩形,圆形,椭圆形,三角形、半圆形、正方形等比较规则的几何形状,其中矩形和圆形贴片的研究最多,可以作为单独的天线使用也可以作为阵元使用。当然在实际应用中,也有矩形和圆形贴片达不到要求的情况,这就促使了人们对各种几何形状微带贴片天线的研究。本文选用矩形贴片来研究微带天线。

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍 天线测试方法介绍 对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作,以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术,在过去5年中,国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量,但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如,500MHz以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(Anechoic Chamber),这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是,大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术,也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此,他们无法发挥这种技术的最大效用。随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增,天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时,天线测试工程师通常需测量许多参数,如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试,使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。 为更好地理解选择过程,可以考虑这种情况:典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分,即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。 在传统的远场天线测试场中,发射和接收天线分别位于对方的远场处,两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射,以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的,也有锥形的,专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中,采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中,锥体形状被用来产生照射。

毫米波紧缩场天线测试系统概述

根据天线测量和RCS测量的远场条件: 。当目标尺寸D很大、波长 很短时,测试距离R必须很大。人们希望能在测量距离小、占地不大的条件下,找到进行远场天线和RCS测量的场地。 紧缩场天线测量系统就是这样一种天线测量系统,可以在近距离内提供一个性能优良的准平面波测试区。紧缩场的英文名称为CATR(Compact Anternna Test Range)。它采用精密的反射面,将电源产生的球面波在近距离内变换为平面波,从而满足远场测试要求。 紧缩场天线测量系统就是能在较小的微波暗室里模拟远场的平面波电磁环境,利用常规的远场测试设备和方法,进行多项测量和研究,如天线方向图测量、增益比较、雷达散射截面测量、微波成像等,同时可以进行微波电路、元器件的网络参数测量和高频场仿真。 微波暗室是一个能够屏蔽外界电磁干扰、抑制内部电磁多路径反射干扰、对来波能够几乎全部吸收的电磁测量环境,是进行天线参数测试及电磁波辐射、散射特性测试的理想场所。它具有工作频带宽、信号电平稳定、易于保密、可全天候工作、不受外界电磁环境干扰等一系列优点。在毫米波波段,由于对暗室尺寸和吸波材料的高度要求不大,这个暗室的造价非常低。使得毫米波天线测量系统的构成成本大幅度下降。 与外场和室内近场比较,紧缩场的优点是: 1.) 收、发天线间的距离短,大大减小了实际占有的空间。 2.) 紧缩场产生的平面波将聚集在平面波束内,暗室内四侧壁的照射电平低,从而降低了对暗室的要求。在微波暗室设计合理,并采用背景对消的条件下,可使紧缩场的背景电平达到-60~-70dBsm。 3.) 便于实现待测天线发射波瓣的测试(换接容易,不需电缆)。 4.) 安装在微波暗室的紧缩场保密性好,而且可全天候高效地工作,便于测试管理。另外,室内紧缩场受气候环境影响小,改善了测试条件,因而提高了RCS的测量效率。 5.) 紧缩场的工作频率可以从几百MHz到几百GHz,能满足毫米波和亚毫米波测试要求。 由此可见,紧缩场是电磁散射研究特别重要的测试装备,也是高性能雷达天线测试、卫星整星测试、毫米波天线及毫米从系统性能测试的重要基础设施。 HD毫米波紧缩场天线测量系统由毫米波暗室(组装式或用户自备)、紧缩场天线、馈源组合、馈源转台、天线测试转台(二维、三维、四维)、毫米波信号源、毫米波测量接收机(频谱仪或矢量网络分析仪)、数据采集分系统、数据处理机(计算机)及显示输出设备等组成,其原理框图如下图所示:

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