天线与电波传播期末大论文
天线与电波传播0000
天线与电波传播论文题目无线局域网的智能天线技术学生姓名学号学院专业指导老师无线局域网的智能天线技术摘要:本文简单介绍了智能天线的发展及在局域网中的应用,分析了一般的问题和解决的办法,并且说明了智能天线的优点,智能天线在我们的生产生活中功不可没,用途广泛,已经成为现代科技生活中不可或缺的技术,给人们带来了方便。
关键字:局域网;智能;天线技术;序言:随着科技的不断地发展与进步,现代的通信技术越来越趋近于无线技术,所以研究无线传播的方法与技术也是必不可少的,准确而快速的传播信息是智能天线系统所需具备的基本功能。
智能天线及发展历程智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(Direction of Arrinal),旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
90年代以来,阵列处理技术引入移动通信领域,很快形成了一个新的研智能天线原理图究热点-智能天线(SmartAntennas)?智能天线应用广泛,它在提高系统通信质量、缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾、以及降低系统整体造价和改善系统管理等方面,都具有独特的优点。
最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳、军事抗干扰通信,用来完成空间滤波和定位等。
近年来,随着移动通信的发展及对移动通信电波传播、组网技术、天线理论等方面的研究逐渐深入,现代数字信号处理技术发展迅速,数字信号处理芯片处理能力不断提高,利用数字技术在基带形成天线波束成为可能,提高了天线系统的可靠性与灵活程度。
智能天线技术因此用于具有复杂电波传播环境的移动通信。
此外,随着移动通信用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高,要求移动通信网在大容量下仍具有较高的话音质量。
毕业论文-WIFI天线设计
毕业论文-WIFI天线设计齐齐哈尔大学无线通信(论文)题目 WIFI天线设计专业班级通信工程 084 班学生姓名李敏代兴利陈树家学号 2008132111 2008132117 2008132003指导教师赵岩2011年12月20日I齐齐哈尔大学无线通信摘要在无线网络迅速发展的今天,天线的地位及其应用被人们日益重视。
本文系统的介绍WIFI天线制作方法,理论分析依据,及其制作过程中的技术要求。
本文具体内容包涵WIFI知识, WIFI是种短程无线传输技术。
具体理论分析计算制作WIFI天线形状、尺寸大小及其选用材料,具体制作WIFI天线的过程。
及其测试WIFI天线性能,对比系统自带天线。
包涵制作心得及其制作技巧,此天线原理简单,制作成功率高,是各位无线网络DIY爱好者初级制作首选。
关键词:WIFI天线;无线网络;WIFI天线制作I齐齐哈尔大学无线通信ABSTRACTIn today's rapid development of wireless networks, antenna and its applications is increasing attention on the status of. Method for making this system to introduce WIFI antenna, theoretical analysis based on, and in the process of making technology requirements.Knowledge of specific content in this article include WIFI, WIFI is kind of short range wireless transmission technology. Analysis and calculation of specific theories make WIFI antenna selection of shapes, sizes and materials, the concrete process of making WIFI antenna. And testing WIFI antenna performance, contrast with antenna system. Excuse making experience and production skills, this antenna simple in principle, make a highly successful, are you DIY enthusiasts primary production preferred wireless network.Key words:WIFI antenna; wireless signal; WIFI antenna manufacture II齐齐哈尔大学无线通信目录摘要 ..................................................................... (I)ABSTRACT ........................................................... ...................................................... II 目录 ..................................................................... ................................................... III 第1章引言 .............................................................................................................. 1 第2章概述 ..................................................................... . (2)2.1 WIFI相关简述 ..................................................................... . (2)2.2 WIFI组建方法 ..................................................................... . (4)2.3 WIFI目前的应用 ..................................................................... (5)2.4 WIFI天线制作与测试材料及工具 (6)2.5 本设计方案思路 ..................................................................... (6)2.6 主要技术指标...................................................................... ...................... 7 第3章理论分析 ..................................................................... . (9)3.1 分析天线形状...................................................................... .. (9)3.2 天线尺寸设计...................................................................... ..................... 10 3.3 罐头盒大小设计 ..................................................................... ........................... 11 3.4 导波线路分析...................................................................... .............................. 13 第4章制作与调试 ..................................................................... (15)4.1 整体实物制作...................................................................... (15)4.2 WIFI天线调试 ..................................................................... .. (21)第5章性能测试与对比 ..................................................................... (22)5.1 系统自带天线与WIFI天线性能对比 (22)第6章制作心得 ..................................................................... ................................... 26 第7章结论 ..................................................................... .. (27)III齐齐哈尔大学无线通信第1章引言WIFI全称Wireless Fidelity,又称802.11b标准,是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。
天线与电波传播
智能天线的研究及改进摘要智能天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准期望用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
智能天线分为两大类切换波束智能天线与自适应阵智能天线。
智能天线技术是第三代移动通信系统的关键技术之一,智能天线技术将会在未来移动通信系统中发挥重要作用。
本文在简要介绍智能天线的基本原理、系统组成的基础上,详细论述了智能天线的自适应算法和技术优势及其在中的应用。
引言随着移动通信产业的高速发展及其用户的飞速增长,市场对移动通信技术的改进和更新提出了更高的要求。
而如何提高无线频谱的使用效率成为近些年来各种新技术所面临解决的核心问题。
第三代移动通信系统是正在全力投入开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术。
智能信号处理模块将成为它的基本功能模块,实现基于话音业务为主的多媒体数据通信。
目前最典型的智能天线技术是实现移动通信扩大通信容量的关键技术之一。
智能天线技术作为有效解决这一问题的新技术已成功应用于移动通信系统,并通过对无线数字信号的高速时空处理,极大地改善了无线信号的传输,成倍地提高了系统的容量和覆盖范围,从而极大地改善了频谱的使用效率。
1 智能天线的基本概念及组成1.1 智能天线的基本概念智能天线, 即具有一定程度智能性的自适应天线, 由多个天线单元组成, 每一个天线后接一个加权器即乘以某一个系数, 这个系数通常是复数, 既调节幅度又调节相位,而在相控阵雷达中只有相位可调, 最后用相加器进行合并输出, 这种结构的智能天线只能完成空域处理同时具有空域、时域处理能力的智能天线在结构上相对复杂些,每个天线后接的是一个延时抽头加权网结构上与时城均衡器相同。
自适应或智能的主要含义是指这些加权系数可以恰当改变和自适应调整。
上面介绍的是智能天线用作接收天线时的结构,当用它进行发射时结构稍有变化,加权器或加权网络置于天线之前,也没有相加合并器。
天线与电波传播_完整版
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§1.2 电基本振子
近区场的性质:由于电场和磁场相差90度,故坡印 廷矢量的平均值等于零,这说明无电磁场能量辐射, 称为感应场。
远区场:当 kr 1 时称为远场区,电磁场主要由 kr 的低次幂项决定,故可略去 kr 的高次幂项,得
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磁的基本单元是磁偶极矩,它可以看作是正负磁 荷的组合。然而,正负磁荷却不能分开,自由磁荷 不能单独存在。所以,在电磁理论中我们不能引入 磁荷密度和磁流密度等概念。
§1.3 磁基本振子
1931年,英国的著名物理学家狄拉克(1933年诺 贝尔物理学奖获得者)首先从理论上讨论了磁单极 子存在的问题。1975年,加利福尼亚和休斯顿大学的 一个小组宣称,他们从高空气球的实验中发现了磁 单极子,曾哄动了当时的物理学界。但后来发现, 如果正确考虑实验中的系统误差,从他们的实验结 果中并不能得出这个结论。1982年3月,美国斯坦福 大学的卡布莱拉又宣称,他利用一个在9K温度下的 铌超导线圈捕捉到一个磁单极子。不过至今许多类 似的实验始终未能发现同样的事例。
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§1.1 辅助函数法
2 A k 2 A J
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微波技术与天线论文
微波技术与天线论文————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:微波技术与天线院系:万方科技学院电气系ﻩ班级:通信11-1班姓名: 李凯学号: 1116303037ﻬ绪论微波、天线、与电波传播是无线电技术的一个重要组成部分,他们三者研究的对象和目的有所不同。
微波主要研究如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输,它的特点是希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射地传输,对传输系统而言,辐射是一种能量的损耗。
天线的任务则是将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波,或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波,因此天线有两个基本作用:一个是有效地辐射或接收电磁波,另一个是把无线电波能量转换为导行波能量。
电波传播则是分析和研究电波在空间的传播方向和特点。
微波、天线与电波传播三者的共同基础是电磁场理论,三者都是电磁场在不同边值条件下的应用。
微波技术主要研究引导电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输,它希望电磁波按一定要求沿传输系统无辐射地传输。
微波是电磁波中介于超短波了红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段,其频率范围从300MHz至3000GHz。
微波具有似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗干扰特性。
除了上述特性外,它还有以下特点:1、视距传播特性2、分布参数的不确定性3、电磁兼容与电磁环境污染。
天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波,或将空间的电磁波变为微波设备中的导行波。
天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等;按外形分类,可分为线状天线、面状天线等。
课程内容总结第1~5章为微波技术部分,主要讨论了均匀传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础和微波元器件第6~9章为天线与电波传播部分,主要叙述了天线辐射与接收的基本理论、电波传播概论、线天线及面天线,其中在线天线部分侧重介绍了在工程中常用的鞭天线、电视天线、移动通信基站天线、行波天线、宽频带天线、微带天线等,还对智能天线技术做了简要介绍。
电波与天线论文
电波与天线论文学院:电气信息工程学院班级:电子信息工程09-2班姓名:董晓晓学号:540901030207电波与天线通信的目的是传递信息, 根据传递信息的途径不同, 可将通信系统大致分为两大类: 一类是在相互联系的网络中用各种传输线来传递信息, 即所谓的有线通信,如电话、计算机局域网等有线通信系统; 另一类是依靠电磁辐射通过无线电波来传递信息, 即所谓的无线通信, 如电视、广播、雷达、导航、卫星等无线通信系统中, 需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波, 或者将无线电波转换为导波能量, 用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。
电波当电波从天线辐射出来,在地球空间中传播,根据不同的传播性质有3种可能的途径,一是直射波,电波像光线一样直接传播到接收天线。
电波通过这种途径传播所受的衰减很小,传播很稳定,但由于地球本身是个球体,所以,这种方式传播距离有限,收发天线的高度越高,传输距离就越远。
电波的频率越高,越倾向于以直射波传播。
二是地面波,电波贴着地表面传播。
地面波传播只受地面电性能和地形的影响,因此,地面波传播最稳定可靠,受太阳、昼夜和四季等的变化影响很小。
电波的频率越低,越有沿地表面传播的倾向,当频率升高时,地面对电波的衰减会很大,传输距离很短,特别是在起伏大的地形中。
三是反射波,电波经过地面、地物和天空的电离层等反射后传播到接收天线。
对于业余无线电来说,最重要的是经过电离层反射的短波传输。
由于电离层在离地面80~500km的高空中,电波经过反射能传播到很远的距离,例如经过电离层一次反射可达4000km,两次反射就能达8000km,所以,通过电离层的反射可实现全球通讯。
电离层对不同频率电波的作用也不一样,频率低的电波会被电离层吸收掉,频率很高的电波则会穿透电离层而射向太空,有去无回。
只有2MHz到30MHz的短波频率有可能被电离层反射回地球,达到超视距的远距离通讯。
电离层是由太阳放射的高能辐射(主要是紫外线)使地球上空的空气电离而形成的,因此电离层受太阳、昼夜和四季等的变化影响很大,尤其是太阳黑子活跃周期的影响。
天线与电波传播理论论文
天线与电波传播理论论文关于微带天线姓名:何探学号:309073112601 级:通信09-11指导教师:X月红砸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无线務动通信技术己引起了人们的极大关注,在整个无线通爪系统中,天线是將射頫信号转化为无线信号的关谜器杵,其性能的优良对无线通信工程的成敗起到重要作用。
快速发展的務动通信系坑需要的是小塑化、宽頫带、多功能(多履段、多股化)、高性能的天线。
攒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,在杨和终端中采用内置微带天线,不但可以减小天线对干人体的辐射,还可使手机的外形设廿多样化,因此内置撤带天线将是未来手机天线技术的发展方向之一,但其固有的窄带特性(常规做带天线约为2%左右)在很名悄猊下成了斟约其应用的一个筋颈,因此设it出具有宽顺带小里化的愧带天线不但具有一定的理论价值而冃具有重要的应用价値,这也成为当前国际天线界研究的热点之一。
本论文的iii作是Ift 述做带天线。
—撤带天线的发展历程早在1953年箔尚(G. A. DcDhamps )教授就提出利用徹带线的辐射来制成撤带做波天线的阀念。
但是,在接下来的近20年里,对此只有一些零星的研究。
直到1972年,由于攒渋集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求,芒森(R. E. Munson) 豪威尔(J. Q. Howell)等研究者制成了第一批实用的倣带天线。
I®之,国际上展开了対攒带天线的广泛研究和应用。
1979年在美国新墨西哥州大学举IlT®带天线的专题目际会15(, 1981年IEEE天线与传播会刊在1 月号上刊裁了微带天线专辑。
至此,攒带天线已形成为天线领域中的一f专门分支,两本攒带天线专辑也相缆间世,至今已有近十本书。
可见,70年代是做带天线取得突破11进展的时期;在80年代中,微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展;今天,这一新塑天线已趟干成熟,其应用正在与日ffllgo二微带天线的结构与种类攒带天线是在带有导It接地极的介质基片上姑导体薄片而形成的天线。
天线与电波传播
天线与电波传播在我们的日常生活中电磁波无孔不人,以至于改变了我们的生活方式,所以了解一些电磁波的知识,已成为了日常生活的一部分.下面我将带大家一起了解下无线电波的传播. 电磁波和声波最大的一个区别是,电磁波在真空中可以传播,而声波在真空中无法传播.电磁波产生的基本原理:按照麦克斯韦电磁场理论,变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场,而变化的磁场又要产生变化的电场。
这样,变化的电场和变化的磁场之间相互依赖,相互激发,交替产生,并以一定速度由近及远地在空间传播出去。
周期性变化的磁场激发周期性变化的电场,周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。
电磁波不同于机械波,它的传播不需要依赖任何弹性介质,它只靠“变化电场产生变化磁场,变化磁场产生变化电场”的机理来传播。
当电磁波频率较低时,主要籍由有形的导电体才能传递;当频率逐渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。
在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。
然而,在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能反回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。
根据以上的理论,每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。
有的导线用作传输,就不希望有太多的电磁辐射损耗能量;有的导线用作天线,就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。
于是就有了传输线和天线。
无论是天线还是传输线,都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。
对于传输线,这种导线的结构应该能传递电磁能量,而不会向外辐射;对于天线,这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。
不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时,效率相差很多,因此要取得理想的通信效果,必须采用适当的天线才行!因为无线电波就是波长在一定范围内的电磁波.研究表明,当导体中的电流迅速发生变化或通以高频率的交流电流时,导体周围电场的变化产生磁场,磁场的变化形成电场,电场与磁场交互作用而产生一种波,就像向平静的水面中扔进一个石子后会引起水面的振动而形成向四周传播的水波一样.由于这种波是由电磁现象产生的,所以叫电磁波.但是由于电磁波的波源不同,产生电磁波的波长的长短也不尽相同.依照波长的长短及波源的不同,电磁波大致可以分为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.所以无线电波是电磁波的一种,而且是应用最早、最广泛的电磁波.知道了无线电波的产生,那么无线电波是如何传播的呢?根据现代物理学的观点,无线电波就是电场和磁场的传播.因而,无线电波也是一种物质.只是这种物质既和一般由分子与原子组成的物质不同,是一种用肉眼看不到的特殊的物质,又与一般的机械波(如声波)不同.一般的机械波其本身不是一种物质,它需要有介质存在才能传播。
“天线与电波传播”课程教学改革思考与探索
“天线与电波传播”课程教学改革思考与探索作者:吴华宁谢慧赵林潘丽冯慧婷来源:《中国新通信》2023年第21期摘要:“天線与电波传播”课程是电子信息类专业的一门基础课程,该课程具有较强的实践性和综合性,在通信、雷达等专业人才培养中发挥着非常重要的作用。
同时,该课程理论性强、概念多且非常抽象,被认为是一门“学生难学、老师难教”的课程。
基于此,本文对该课程的教学现状进行分析,并从教学内容、教学形式和考核方式三个方面进行改革和探索,致力于激发学生的学习动力,并增强教学效果。
关键词:天线;电波传播;教学改革一、引言天线是任何无线电子系统的重要组成部分,在整个系统中起到了能量转换的作用。
“天线与电波传播”课程是普通高等学校电子信息类专业的一门非常重要的专业基础课,也是通信、雷达、电子对抗等专业的必修课。
该课程以“高等数学”“场论”“电磁场与电磁波”等课程为先导,为“雷达原理”等专业背景课夯实理论基础,在高校人才培养体系中起着承上启下的作用。
课程内容主要分为两大部分,第一部分为天线的基本原理和各种典型天线的结构特点、辐射特性及应用;第二部分为电波传播,主要讲授不同传播方式的特点。
该课程理论性强,并且涉及大量公式、物理概念抽象,因此对学生的数学和物理功底要求较高,被普遍认为是一门“学生难学,老师难教”的课程。
如何让学生较好地学习并掌握本门课程的相关知识,教师作为整个知识传授过程中的引导者和课程的组织实施者,起着非常关键的作用。
通过近几年的“天线与电波传播”课程的教学实践,笔者认真思考并总结了在教学过程中出现的问题,并基于学生的学情和课程情况,积极探索课程教学方式方法的改革,以激发学生的学习热情,提高课程的教学质量和效果。
二、“天线与电波传播”课程教学存在的问题(一)教学内容与教学学时数的矛盾突出随着国家高等本科教学的改革和学科专业的优化调整,本科院校学生所学的课程总量普遍增加。
在总学时不变的情况下,大部分课程的学时数都进行了一定的压缩。
天线论文
电波传播的主要方式及应用一、简介电波传播是关于无线电波在地球、地球大气层和宇宙空间中传播过程的理论。
电波受媒质和媒质交界面的作用,产生反射、散射、折射、绕射和吸收等现象,使电波的特性参量如幅度、相位、极化、传播方向等发生变化。
电波传播已形成电子学的一个分支,它研究无线电波与媒质间的这种相互作用,阐明其物理机理,计算传播过程中的各种特性参量,为各种电子系统工程的方案论证、最佳工作条件选择和传播误差修正等提供数据和资料。
电磁波频谱的范围极其宽广,是一种巨大的资源。
电波传播的研究是开拓利用这些资源的重要方面。
它主要研究几赫(有时远小于 1赫)到3000吉赫的无线电波,同时也研究3000吉赫到384太赫的红外线,384太赫到770太赫的光波的传播问题。
为了确定无线电系统的频率、功率、增益、灵敏度、信号噪声比和工作方式等,都需要对无线电波传播特性有所了解。
本文主要阐述了电波传播的主要方式及应用。
二、电波传播的主要方式根据何种介质或何种介质分界面对电波传播产生主要的影响,可将常遇到的电波传播方式分为:(1)地波传播(电波传播主要受地球表面的影响)。
(2)对流层电波传播(电波传播主要受对流层影响)。
(3)电离层电波传播(电波传播主要受电离层影响)。
(4)地—电离层波导电波传播(电波传播主要受电离层下缘和地面的影响,此外还有埋地天线、地壳中电波传播、火箭喷焰、再入等离子体鞘套和核爆炸等影响)。
1、地波传播沿地球表面的无线电波的传播,称为地波传播。
其特点是信号比较稳定。
在讨论地波传播问题时,一般是将对流层视为均匀介质(有时认为对流层的折射指数垂直梯度为常数),电离层的影响不予考虑,而主要考虑地球表面对电波传播的影响。
半导电性地球表面的影响,一方面使地波的垂直方向电场强度远大于水平方向电场强度,并因在地面上产生感应电流,使地波有较大的衰减;另一方面,由于地球是椭球形,在视线距离以外,地波传播可以认为是围绕弧形地球面的绕射传播。
电波传播与天线
外 电子元器件 一பைடு நூலகம்
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相关衰落 信道发射 夭线选择系统的性能分析 刊 中 宋商俊刀 合肥工业 大学学报 自然科学 版 一
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数字解调分析棋块 在短波全景监侧接收系统 中的应用 刊 中 史英春刀 广播 与 电视技术 一 一
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电波 传播 与天 线
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和 之间的 电磁 干扰分析 〔 中〕 赵立听 刊 信息安全与通信保密 一 一 超宽带通信系统 所 占用的带宽 非常宽 研 究超宽带通信系统和其它通信 系统 间的电磁 兼容问题 对多通信系统的共存 应用具 有十分 要 的实 际 义 本文通过有 针对性 地选取 无线信道 传箱模 型 研 究 了 超宽带通信设备与现存小灵通通信 系统 间的电磁干扰 间题 并根据 和 所 给出的系统参数 给出 了 此二系统之间的电磁干扰仿真实脸结果 参
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数码相机 定位侧试 辐射发 射整 改案例 刊 中 蒋万 良刀 电子质足 一 一 针对数妈 相机 在 代芜 棋式 下不 能通 过侧 试的佩因 本文根 据其 侧试结 果进行分 析 提 出了相 应的盛改方案 参
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研究点撅徽励 电磁波在高维空间时变媒质 中的 传 播解 根据相应的边 界条 件 建 立 了球空 间时变 媒质 点探徽 的非齐次波 动方程 及媒质突变后的齐次波动 方程 利用传统的分 离变 足法得 到 了该组 方程 的解 并且对一维情况 下的解 进行 了作 图脸 证 由解 可 见 媒 质突变 后波分裂 为前后 行波 和后 向行波 前 向行波 即为辐射波 后向行波向激励像传播 这 就是通常的能 足 琅焦现象 此外 媒质央变时刻 的前向行波 和 反向行 波 会发生孩率改变 称为叔率偏移现象 参
天线与电波传播结课论文
4G基站天线的发展第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术,外语缩写:4G。
该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,LTE只是3.9G,尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。
只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。
4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。
4G能够以100Mbps以上的速度下载,比目前的家用宽带ADSL(4兆)快25倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。
很明显,4G有着不可比拟的优越性。
随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。
另一方面,4G也因为其拥有的超高数据传输速度,被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。
在移动通信网工程设计中,应该根据网络的覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求和网络服务质量等实际情况来合理的选择基站天线。
由于天线类型的选择与地形、地物,以及话务量分布紧密相关,可以将天线使用环境大致分为五种类型:城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等。
基站天线1、城区基站天线城区基站密度较高,单站预期覆盖范围较小,选择基站天线时应考虑以下几方面:(1)为减少干扰,应选用水平半功率角接近于60度的天线。
这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构,与现网适配性较好,有助于控制越区切换。
如下图所示。
(2)城区基站一般不要求大范围覆盖,而更注重覆盖的深度。
由于中等增益天线的有效垂直波束相比于高增益天线较宽,覆盖半径内有效的深度覆盖范围较大,可以改善室内覆盖效果,所以选用中等增益天线较好。
天线毕业设计论文
天线毕业设计论文天线毕业设计论文导言天线作为无线通信系统中的重要组成部分,对于信号的传输和接收起着至关重要的作用。
因此,设计一种高性能的天线成为了无线通信领域的研究热点之一。
本篇论文将围绕天线的设计原理、性能优化以及未来发展方向展开讨论。
一、天线设计原理1.1 天线的基本原理天线是将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波的装置。
其基本原理是利用电磁波传播过程中的电场和磁场相互作用,实现信号的传输和接收。
常见的天线类型包括偶极子天线、微带天线、矩形天线等。
1.2 天线参数的意义与计算方法天线性能的评估主要依靠一些重要的参数,如增益、方向性、频率响应等。
增益是指天线辐射功率与理论辐射功率之比,方向性则是指天线在某一方向上的辐射功率相对于其他方向的辐射功率的比值。
频率响应则是指天线在不同频率下的辐射特性。
这些参数的计算方法可以通过数学模型和仿真软件得到。
二、天线性能优化2.1 天线材料的选择与优化天线材料的选择对于天线的性能起着至关重要的影响。
常见的天线材料包括金属、陶瓷、聚合物等。
不同材料的导电性、热膨胀系数等特性会对天线的频率响应和稳定性产生影响。
因此,在设计过程中需要对材料进行选择和优化,以提高天线的性能。
2.2 天线结构的优化设计天线结构的优化设计是提高天线性能的重要手段。
通过对天线的尺寸、形状、辐射元件的布局等进行优化,可以实现天线增益的提高、频率响应的扩展以及方向性的改善。
在优化设计过程中,可以采用遗传算法、粒子群算法等优化算法来搜索最优解。
三、天线的未来发展方向3.1 天线与5G技术的结合随着5G技术的快速发展,对于天线的需求也越来越高。
5G通信系统要求天线在更高频率范围内具有更好的方向性和更高的增益。
因此,未来的天线设计将更加注重在高频段的性能优化和宽带化设计上,以满足5G通信系统的需求。
3.2 天线与人工智能的融合人工智能技术的兴起为天线设计带来了新的机遇。
通过利用人工智能算法对天线的设计进行优化,可以实现更高效、更精确的天线设计。
电磁波的传播与天线
电磁波的传播与天线一、引言在现代科学技术的发展中,电磁波的传播与天线起着至关重要的作用。
电磁波作为一种能量传输的媒介,在通信、无线电、雷达等领域发挥着重要的作用。
而天线则是电磁波的重要发射与接收装置。
本文将对电磁波的传播特性以及天线的基本原理进行探讨。
二、电磁波的传播特性电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的波动现象。
根据电磁波的频率范围,可以将电磁波分为不同的类型,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
这些电磁波在自然界中的传播方式有所不同。
电磁波具有波粒二象性,既可以视为波动的能量传输,也可以视为粒子(光子)流动的粒子。
根据电磁波的传播特性,我们可以观察到以下几个重要现象:1. 折射:当电磁波从一种介质进入另一种介质时,会因介质的光密度不同而发生折射现象。
这一现象可见于我们日常生活中的折光现象,如光线从空气射入水中时产生的折射现象。
2. 反射:电磁波在遇到界面时,会发生反射现象。
这个现象可以用我们在镜子中看到自己的倒影来理解。
反射为电磁波的传播提供了重要的信息传输手段,如雷达系统利用反射原理检测目标的位置。
3. 散射:电磁波在遇到粒子或较小尺寸的物体时,会发生散射现象。
这一现象在大气中的光散射中得到了充分的应用,如太阳光在大气中的散射使得我们能够看到蓝天。
三、天线的基本原理天线作为电磁波的发射与接收装置,在通信、雷达等领域起着重要的作用。
天线既可以将电磁波转化为电信号,也可以将电信号转化为电磁波。
其工作原理可以通过以下几个关键概念来理解:1. 辐射功率:天线在发射电磁波时会消耗一定的功率。
这个功率可以理解为天线向空间中辐射的能量,用来传输信息。
辐射功率与天线的发射特性有关,包括辐射形状、辐射图案等。
2. 增益:天线的增益是指天线在某个特定方向上辐射功率与理想点源天线辐射功率之比。
增益的大小可以决定天线的辐射距离和接收能力。
通过调整天线的结构和形状,可以获得不同增益的天线。
电波传播与天线技术的标准化研究
电波传播与天线技术的标准化研究在当今高度信息化的社会,电波传播与天线技术作为通信领域的关键组成部分,其标准化工作具有至关重要的意义。
从我们日常使用的手机通信,到广播电视的信号传输,再到航空航天领域的卫星通信,电波传播与天线技术无处不在。
而标准化则是确保这些技术能够稳定、高效、可靠运行的重要保障。
电波传播是指电磁波在不同介质和环境中的传播特性和规律。
天线则是用于发射和接收电磁波的装置。
要实现有效的通信,就必须深入了解电波的传播特性,并设计出性能优良的天线。
然而,由于实际应用场景的多样性和复杂性,电波传播与天线技术面临着诸多挑战。
在不同的地理环境中,如城市、山区、海洋等,电波的传播特性会有很大的差异。
城市中的高楼大厦会导致信号的反射、折射和散射,从而影响信号的强度和质量;山区的地形起伏会造成信号的遮挡和衰减;海洋表面的波动则会对电波的传播产生干扰。
此外,不同频段的电磁波在传播过程中也表现出不同的特点。
例如,低频段的电磁波具有较强的绕射能力,能够传播更远的距离,但带宽较窄;高频段的电磁波带宽较宽,但传播距离相对较短,且容易受到障碍物的影响。
为了应对这些挑战,标准化工作就显得尤为重要。
标准化可以规范电波传播与天线技术的相关参数和性能指标,确保不同厂家生产的设备和系统能够相互兼容和协同工作。
例如,对于移动通信系统,标准化规定了基站和手机天线的工作频段、增益、波束宽度等参数,使得不同品牌和型号的手机能够在同一网络中正常通信。
同时,标准化还可以促进技术的创新和发展。
通过制定统一的标准,企业可以明确技术发展的方向,集中资源进行研发,从而推动整个行业的进步。
在电波传播方面,标准化工作主要包括对传播模型的研究和建立。
传播模型是用于预测电磁波在特定环境中传播特性的数学模型。
通过对大量实际测量数据的分析和总结,建立准确可靠的传播模型,可以为通信系统的规划和设计提供重要的依据。
例如,在规划移动通信基站的布局时,工程师可以利用传播模型来预测信号覆盖范围,从而确定基站的位置和数量,以达到最佳的覆盖效果。
电波传播与天线技术的未来发展
电波传播与天线技术的未来发展在当今科技飞速发展的时代,电波传播与天线技术作为通信领域的重要支撑,正经历着前所未有的变革和创新。
从智能手机的普及到卫星通信的广泛应用,从物联网的崛起再到 5G 乃至未来 6G 技术的探索,电波传播与天线技术始终扮演着关键角色。
那么,在未来,这一技术又将走向何方呢?随着人们对通信速度、容量和质量的要求不断提高,电波传播与天线技术面临着诸多挑战和机遇。
一方面,频谱资源日益紧张,如何更高效地利用有限的频谱资源成为亟待解决的问题;另一方面,新兴应用场景的不断涌现,如智能交通、工业互联网、虚拟现实等,对电波传播与天线技术提出了更高的性能要求。
在未来,多频段、多模式的天线设计将成为主流。
为了满足不同通信标准和应用场景的需求,天线需要能够在多个频段上工作,并且能够灵活切换工作模式。
例如,在 5G 通信中,毫米波频段的应用需要天线具备更小的尺寸、更高的增益和更宽的带宽。
同时,为了实现与 4G等现有网络的无缝兼容,天线还需要支持多个频段的同时工作。
智能天线技术将得到更广泛的应用。
智能天线能够通过数字信号处理技术,自适应地调整天线的波束方向和形状,从而有效地提高信号的传输质量和系统容量。
在未来的无线通信系统中,智能天线将不仅用于基站端,还可能在终端设备上得到应用,进一步提升通信性能。
新材料和新工艺的发展也将为电波传播与天线技术带来突破。
例如,碳纳米管、石墨烯等新型材料具有优异的电学性能,有望用于制造高性能的天线。
此外,3D 打印等先进制造工艺可以实现复杂天线结构的高精度制造,为天线设计提供了更多的可能性。
波束赋形技术将不断发展和完善。
波束赋形通过调整天线阵列中各个单元的相位和幅度,使发射或接收的波束能够指向特定的方向,从而提高信号的强度和覆盖范围。
在未来,波束赋形技术将与人工智能等技术相结合,实现更智能、更精准的波束控制,适应复杂多变的通信环境。
在物联网领域,低功耗、小尺寸的天线将成为关键。
天线与电波传播宋铮答案
天线与电波传播宋铮答案【篇一:西电天线论文作业】txt>xx xxxxxxxxxxxxxxx xx xx xxxxxxx摘要:介绍了圆形口径喇叭天线的基本原理,重点对双模圆锥喇叭进行了分析,最后仿真出一个双模工作的圆锥喇叭天线的方向图、驻波比以及轴比。
关键词:圆形口径喇叭;双模圆锥喇叭天线;方向图;驻波比;轴比design research on circular aperture dual-mode horn antennaxx xx xxxxxxxx univ., xi’an 710071, chinaabstract: the basic principle of the circular aperture horn antenna are introduced, focusing on dual-mode conical hornare analyzed, finally the simulation work out a dual-mode conical horn antenna pattern, standing wave ratio and the axial ratio.keywords: circular aperture horn;dual-mode conical horn antenna; pattern; standing wave ratio; the axial ratio.喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其优点是结构简单,频带宽,功率容量大,调整与使用方便。
它常用于如下几个方面: 1 大型射电望远镜的馈源,卫星地面站的反射面天线馈源,微波中继通讯用的反射面天线馈源;2 相控阵的单元天线;3 在天线测量中,喇叭天线常用作对其它高增益天线进行校准和增益测试的通用标准等。
1 圆形口径喇叭圆锥喇叭一般采用圆波导馈电,描述圆锥喇叭的尺寸有口径直径d,喇叭长度r。
圆锥喇叭的口径场的振幅分布与圆波导中的te11相同,但是相位按平方律沿半径方向变化。
电波与天线课程论文
郑州轻工业学院电波与天线课程论文题目电波传播的特点、类型学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间摘要任何无线电电子系统的信息传输既包含有电波能量的发射和接收,也包含有电磁波在空间的传播过程。
天线与电波传播的理论与技术研究作为无线电科学重要组成的分支学科,是具有广泛实用意义与科学意义的应用基础学科和交叉学科,其研究成果将直接影响着电磁波工程系统的整体水平。
关键字电子系统/电波/电磁波工程/发射目录摘要 (I)1 概述 (1)2 电波的传播方式 (1)2.1 表面波传播 (1)2.2 天波传播 (1)2.3 空间波传播 (2)2.4 散射传播 (2)3 各个波段的传播特点 (3)3.1 长波传播的特点 (3)3.2中波传播的特点 (4)3.3 短波传播的特点 (4)3.4 超短波和微波传播的特点 (4)结束语 (5)参考文献 (6)1 概述自从1873年麦克斯韦(Maxwell)从理论上预言电磁波的存在,并在1897年由马克尼(Marconi)首先获得一个完整的无线电报系统专利以来,伴随着科学技术的不断进步,人类对自然界广泛存在的电磁波这一物质形态的认识在不断深化,创造出多种多样的电磁波工程系统——无线电通信系统。
从电视、广播、移动通信,到雷达、导航、气象、定位、卫星,再到军事领域中的制导武器、电子对抗等应用领域,取得了极为丰硕的研究成果。
无线电波在生活、科研等领域的应用已越来越普遍。
移动通信的一个重要基础是无线电波的传播,无线电波通过多种方式从发射天线传播到接收天线,我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波(波长1000米以上),中波(波长100-1000米),短波(波长10-100米),超短波和微波(波长为10米以下)等等。
为了更好地说明移动通信的问题,我们先介绍一下电波的各种传播方式:2 电波的传播方式2.1 表面波传播表面波传播是指电波沿着地球表面传播情况。
这时电波是紧靠着地面传播的,地面的性质,地貌,地物等的情况都会影响着电波的传播。
单极子天线论文电波传播与天线
单极子天线电波传播与天线摘要:单极子天线用来发射和接收固定频率的信号,通常用于短波超短波频段。
虽然在平时的测量中都使用宽带天线,但在场地衰减和天线系数的测量中都需要使用偶极子天线和单极子天线。
随着近年计算机技术的发展,出现了很多仿真软件,这些工具使工程人员能对设计出来的天线进行仿真。
本文介绍了FEKO软件,以及基于FEKO的单极子天线的仿真设计。
关键词:单极子天线;FEKO。
引言1.1单极子天线简介天线(antenna)是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。
单极子(Monopole)天线或称为直立天线是垂直于地面或导电平面架设的天线,已广泛应用于长、中、短波及超短波波段。
其基本原理结构如图1.1 所示,其由长为h 的直立振子和无限大地板组成。
地面的影响可用天线的镜像来代替,这样单极子天线就可等效为自由空间内臂长为 2h的对称振子。
当然,这样的等效仅对地面上的半空间等效,原因是地板以下没有辐射场。
图1.1单极子天线及其等效在长波波段,大地接近理想导电体,电磁能量主要以地波形式在地面和电离层低层所限制的空间内传播;在中波波段,距离较近时也是以地波形式传播。
夜间,在距天线一定距离的环形区域中,同时存在强度大体上相近的天波和地波,两者互相干扰从而产生严重的衰落现象。
为了防止衰落,应设法降低高仰角( 超过55度) 的辐射。
虽然短波以天波传播为主,但对于几十公里的近距离通信,仍主要采用地波传播的方式。
在地波传播中,水平极化波的衰减远大于垂直极化波。
因此,使用垂直天线是有利的。
对于接近地面的超短波移动通信,要求沿地面方向产生最大辐射。
一般情况下,也要采用产生垂直极化场的单极子天线。
在长、中波波段,单极子天线的主要问题是天线的高度往往受到限制。
例如工作于波长为1000米的电台,天线架设高度100 米,以波长衡量也仅为0.1λ,电尺寸是很小的。
天线与电波传播论文
天线与电波传播论文射频识别系统微带天线院系:信息工程学院专业:通信工程班级:四班姓名:鲁泽华学号:20082420422射频识别射频识别,英文为Radio Frequency Identification,简称为RFID,是非接触的自动识别技术。
射频识别系统在国外发展的很快,譬如美国德州仪器公司、法国INSIDE 公司、Phillips 公司、Motoro1a 公司等等世界著名厂家都生产RFID 产品,并且它们的产品各有特点,自成系列。
射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。
我国射频识别产品的市场是十分巨大的,举一个例子来说明,利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向,人工收费包括IC 卡的停车收费方式也终将被淘汰。
射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;流水线生产自动化;安全出入检查;仓储管理;动物管理;车辆防盗等等。
射频识别系统主要包括电子标签(应答器)、读写器。
其中,读写器的天线在RFID系统中起着关键作用。
当前国内关于RFID的研究都集中在频率为125kHz、134kHz 的低频和13.56MHz 的高频系统。
在更高频段的微波波段,则少有人研究。
由于RFID 卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如:螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不适合,廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。
T. Razban 等研制了一种应用于无源车载电子标签的双频贴片微带线。
Nichi Konno 等研制了一种应用于2.45GHz 门控系统电子射频识别卡的圆极化贴片天线阵,Cryil Luxey 等研制了一种应用于DSRC 的后向反射式缝隙耦合贴片天线阵。
上述天线由于采用双频工作占用较多频带,而工作距离较短,只有3-4 米,或使用微波本振源使得RFID 卡价格较贵。
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1 阐述线天线及面天线的分析方法,并结合具体天线进行说明。
答:对天线特性的研究要从其在空间的辐射场出发,先求出其在空间的辐射场,再由辐射场求出它的特性参数。
线天线:线天线的基本分析单元是电基本振子。
对于电流分布不均匀的的线天线上的一小段,如果长度足够小,其上的电流分布可以近似认为是均匀的,所以线天线在空间的辐射场可以由电流源产生的辐射场的积分得到。
例如求解对称振子的电流分布的方法:
求解天线上的电流分布可以通过严格的方法即通过边值问题求解积分方程得出,但即便对于像对称振子这样结构简单的线天线它的严格解也是难以求出。
但是通过高速、大容量计算机应用各种数值方法来求解这些方程却变得易于实现。
目前工程上应用广泛的的求解方法有钜量法(MOM)、工程近似方法(传输线近似法)。
面状天线的分析步骤:首先求解它的辐射场,然后分析它的方向性和阻抗等特性。
用严格的方法求解面状天线的辐射场,需要根据天线的边界条件求解电磁场方程。
由于数学上的复杂性,在通常的分析中一般采用近似方法。
波动光学法是分析面状天线最常用的方法。
它把对场的求解分为两个独立问题:
1)是求解包围天线的某一封闭面空间内的场,即求解内部场。
根据求得的解确定包围该天线
封闭面上的场。
2)是根据惠更斯原理,由封闭面上的场分布求解以外的其它空间内的场,即求解外部场。
例如求解喇叭天线:
求解喇叭内电磁场时采用近似的方法:认为喇叭为无限长,忽略外场对内场的影响,把喇叭的内场结构近似看作与标准波导内的场结构相同。
在扇形喇叭中,平面波变成柱面波,角锥喇叭变成球面波。
在平面状的喇叭口面上,场的振幅分布可近似地认为与波导截面上的相似,但是口面上场相位偏移的影响则不能忽视。
2 图为一不均匀间距直线阵,试用方向图乘积定理求出含阵轴平面的方向性函数。
解:设自左至右的每个阵子编号分别为1,2,3,4.
以振子1和2为一等效辐射元,3和4为一等效辐射元。
则其中的一个等效元在子午面的方向性函数为:
()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-=--θλθλθθcos 4cos 4sin cos cos cos 60jk jk jkr e e e kl kl r I j E ()()⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=
θπθθθcos 2cos 2sin cos cos cos 1kl kl f 又阵因子为: ⎪⎭
⎫ ⎝⎛=θπcos 43cos 2c f 所以此天线阵的方向性函数为:
()()()()⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯=θπθπθθθθθcos 43cos cos 2cos sin cos cos cos 4
1kl kl f f f c 3 阐述电波传播的主要方式及应用。
答:电波传播的主要模式有地波传播、视距传播、天波传播、散射传播、外层空间传播。
1. 地表面波指无线电波沿着地球表面的传播,它受电离层扰动影响小,传播情况稳定,有较
强的穿透海水及土壤的能力,主要用于低频及甚低频远距离无线电导航、标准频率和时间信号的广播等业务。
2. 视距传播主要是由于无线电波直接从发射天线传播至接收点,它传播距离限于视线距离以
内,一般为 10~50 km ,频率愈高受地形地物影响愈大,微波衰落现象严重,10 GHZ 以上电波,大气吸收及雨衰减严重,主要用于微波中继通信、甚高频和超高频广播、电视、雷达等业务。
3. 天波传播 传播损耗小,能以较小功率进行远距离传播,衰落现象严重,受电离层扰动影响
大,主要 用于中、短波远距离广播、通信,船岸间航海移动通信,飞机地面间航空移动通信等业务。
4. 散射传播利用对流层中介质的不均匀性对电波的散射作用,实现超视距传播,常用频段为
200 MHZ ~5 GHZ 。
由于散射波相当微弱,传输损耗大,需使用大功率发射机、高灵敏度接收机及高增益天线等设备。
但单跳跨距可达 3 0 0~ 8 0 0 km ,特别适用于无法建立微波中继站的地区,例如海岛之间或需跨越湖泊、沙漠、雪山等的地区。
5. 外层空间传播的传播空间主要是在外大气层或行星际空间,并且是以宇宙飞船、人造地球
卫星或星体为对象,在地一空或空一空之间传播。
主要用于卫星通信、宇宙通信及无线电探测、遥控等业务。