半波偶极子天线毕业论文
(完整版)双频单极子天线毕业设计
摘要本设计介绍了射频双频单极子天线的基本原理以及基于HFSS的射频双频单极子天线的设计过程。
双频天线一个最为简单的颁发就是采用印刷单极子天线来实现，这类天线所需成本极低，而且结构和加工都极为简易，是目前为止众多学者的研究方向。
本篇论文主要设计与仿真射频双频单极子天线。
半波偶极子天线和单极子天线是迄今为止应用较为广泛的天线。
利用镜像原理，引入接地面可以将半波偶极子天线的长度减少一半，即1/4波长单极子天线。
然后，文中设计并仿真了一个单极子天线，能够使用在无线局域网中。
其L 型单极子天线由微带线直接馈电，天线工作于IEEE802.11a和802.11b两个工作频段，实现了天线的双频工作特性。
仿真结果表明，该天线低频单极子天线垂直方向长度等于19mm时，该单极子天线的双频振点，也就是高频振点对应IEEE802.11a （5.15GHz~5.825GHz），低频振点对应IEEE802.11b （2.4GHz~2.4825GHz），能够应用在无线局域网所涉及到到相关频段力，同时具备较佳的辐射方向图性质。
关键词：双频单极子；射频； WLAN； HFSSDesign of Radio-FrequencyMonopole AntennaABSTRACTThis design introduces the basic principles of radio dual-band monopole antenna and a dual-band radio-based HFSS monopole antenna design process. Printed monopole antenna as a dual-band antenna in the form of a simple structure, easy processing, low cost, is also a hot topic in the antenna field. In this thesis, dual-band monopole antennaRF.The use of image theory, the introduction of ground plane can reduce the length of the half-wave dipole antenna half, or a quarter-wave monopole antenna.Then, the paper applied to the design and production of a dual-band WLAN printed monopole antenna. The antennaThe L-type monopole microstrip line directly fed antenna operating in the frequency band IEEE802.11a and 802.11b both work to achieve the characteristics.Measured results show that the low-frequency monopole antenna vertical length equal to 19mm, high frequency and low frequency resonance point of thedual-band monopole antenna design were fallingIEEE802.11a (5.15GHz ~ 5.825GHz) and IEEE802.11b (2.4GHz ~ 2.4825GHz) work on the band, meet the requirements of WLAN band, and has a good radiation pattern characteristics.Keywords:dual-band monopole; RF; WLAN; HFSS目录摘要 .......................................................................................................................... ABSTRACT ....................................................................................................................第1章绪论 ..................................................................................................................1.1本论文的研究背景 ............................................................................................1.2课题意义 ............................................................................................................1.3双频天线研究现状 ............................................................................................1.4天线设计中的软件介绍....................................................................................1.5印刷天线与微带天线的差异............................................................................1.6本论文主要工作及内容安排............................................................................第2章射频双频单极子天线相关理论........................................................................2.1天线的概述 ........................................................................................................2.2天线的电参数 ....................................................................................................2.3半波偶极子天线 ................................................................................................2.4单极子天线 ........................................................................................................2.5印刷天线 ............................................................................................................2.6双频天线技术概述 ............................................................................................2.7双频天线采用单一贴片的实现方法................................................................第3章射频双频单极子天线设计与仿真....................................................................3.1.双频单极子天线的结构....................................................................................3.2天线初始尺寸和HFSS设计概述 ...................................................................3.3HFSS仿真设计 .................................................................................................3.3.1添加和定义设计变量.............................................................................3.3.2添加新的介质材料 .................................................................................3.3.3设计建模 .................................................................................................3.3.4设置边界条件 .........................................................................................3.3.5设置激励方式 .........................................................................................3.3.6求解设置 .................................................................................................3.4天线性能结果分析及优化................................................................................3.4.1仿真设计结果 .........................................................................................3.4.2参数扫频分析R2对低频段谐振频率的影响......................................3.4.3查看最终优化设计结果.........................................................................第4章结论 ..................................................................................................................4.1全文总结 ............................................................................................................4.2展望...................................................................................................................参考文献 ..........................................................................................................................致谢 ..........................................................................................................................第1章绪论1.1本论文的研究背景单极子天线十几年发展迅速，随着其技术的改进，使得单极子天线在实际生活中应用得越来越广。
HFSS_半波偶极子天线设计解析
在主菜单栏中选择HFSS----Solution Type，选中 Driven Model单选按钮，然后单击ok按钮，完 成设置。
（3）设置模型长度单位
在主菜单栏中选择Modeler----units，选择mm。
2.添加和定义设计变量 在HFSS中定义和添加如图1所示的变量。 在HFSS主菜单栏中选择HFSS----Design
▪ 对于半波偶极子天线而言，输入阻抗近似看为辐射电阻 73.2欧姆。
▪ 可见，半波偶极子天线的输入阻抗是纯电阻，易于和馈 线匹配，这也是它被较多采用的原因之一。
3.2 半波偶极子天线设计 变量定义
▪ 这里要求设计一个中心频 率为3GHz的半波偶极子 天线，天线沿z轴放置， 中心位于坐标原点，天线 材质使用理想导体，总长 度为0.48λ，半径为 λ/200.天线的馈电采用 集总端口激励方式，端口 距离为0.24mm，辐射边 界和天线的距离为λ/4。
2.添加和定义设计变量 在HFSS中定义和添加如图1所示的变量。 在HFSS主菜单栏中选择HFSS----Design
Properties命令，打开设计属性对话框，单击 ADD按钮，打开add property对话框，在add property对话框中的name输入lambda，初始值 100mm，然后单击ok。 依次定义变量length，初始值0.48*lambda；定义 变量gap，初始值0.24mm；定义变量 dip_length，初始值length/2-gap/2；定义变量 dip_radius，初始值lambda/200；定义变量 rad_radius，初始值dip_radius+lambda/4；定 义变量rad_height，初始值 dip_length+gap/2+lambda/10。 最后点确定按钮。
RFID半波对称偶极子天线和弯折偶极子天线小型化设计
标 签 天线 小型化 设计 为 目的 ， 在９ ２ ５ ＭＨ ｚ 谐振 基础 上 ， 设计 天线 的输入 阻抗 与 ５ ０ ｍ 匹配 ， 反
射 系数小于 一 １ ５ ｄ Ｂ ， 最大增益大于 ｌ ５ ｄ Ｂ ， 并且具有 良好的全向性。在天线的基本参数符合
设 计要 求 的前提 下 ， 以９ ２ ５ ＭＨ ｚ 为谐 振频 率 ， 在１ ． ８ ｍ ｍ厚 的 Ｆ Ｒ ４基 板材 料上 对天 线进行 仿
（ Ｊ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｉ ｔ ｃ ｓ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ １ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ２ ． Ｎ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｌ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ Ｑ ｕ 纱 Ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ（ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｎ ｎ ａ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ２ ８ ， Ｃ ｈ ｎａ ） ｉ
孙耀东 。 俞 晓磊 ， 汪东华 ， 于银 山
１ ． 南京航 空航 天 大学理 学 院 ， 南京 ２ ｌ ０ ０ １ ６ ；
２ ． 国家射 频识 别 产品质 检 中心 （ 江 苏） ， 南京 ２ １ ０ ０ ２ ８ 摘 要 ：为 了减 小标 签 天线 尺寸 ， 增 大射 频 识 别距 离 ， 本 文 以 实现在 Ｕ ＨＦ频 段 下 无 源 电子
第 ４期 ２ ０ １ ６年 １ ２月
电
光
系
统
ＮＯ ． ４
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ－ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ
矩量法求解半波偶极子天线上的电流分布
矩量法求解半波偶极子天线上的电流分布天线技术是无线通信领域的重要组成部分，其作用是将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波。
其中，半波偶极子天线是一种常见的天线类型，其结构简单、性能优良、使用方便，被广泛应用于无线通信、雷达、电视、广播等领域。
本文将介绍矩量法求解半波偶极子天线上的电流分布。
一、半波偶极子天线简介半波偶极子天线是一种简单的天线结构，由两个长度相等的导体构成，中心点连接馈线。
通常，半波偶极子天线的长度为λ/2，其中λ是天线工作的波长。
在天线工作时，馈线会向天线输入电信号，导致天线上的导体发生电流分布，从而辐射出电磁波。
图1 半波偶极子天线结构示意图半波偶极子天线的电流分布对其性能具有重要影响。
因此，研究半波偶极子天线上的电流分布是天线设计和优化的重要内容。
二、矩量法原理矩量法是一种求解电磁问题的数值方法，其基本思想是将电磁场分解为一系列基函数的叠加，然后通过求解系数来确定电磁场的分布。
在天线设计中，矩量法可以用来求解天线上的电流分布、阻抗等参数。
具体地，矩量法的基本步骤如下：1. 将天线导体分割为若干小段，并在每个小段上选择一个基函数。
2. 通过求解每个小段上的电流分布，得到整个导体上的电流分布。
3. 通过电流分布计算出天线的辐射电场强度和辐射阻抗等参数。
在矩量法中，常用的基函数包括点函数、线函数、面函数等。
其中，点函数是最简单的基函数，其表示为δ(x-x')，其中x和x'分别表示两个点的位置。
线函数和面函数则是在点函数的基础上推广得到的，分别表示为G(x,x')和H(x,x')。
三、半波偶极子天线上的电流分布半波偶极子天线的电流分布可以通过矩量法求解得到。
具体地，我们可以将天线导体分割为若干小段，然后在每个小段上选择一个基函数，通过求解每个小段上的电流分布，得到整个导体上的电流分布。
在半波偶极子天线中，常用的基函数是线函数，其表示为G(x,x')=exp(-jkr)/r，其中r表示两个点之间的距离，k表示波数。
(两个辐射单元)偶极子天线阵辐射场图matlab仿真工程电磁场小论文
偶极子天线辐射场图——MATLAB动态仿真【摘要】天线遍布于生活中的每一个角落，为了更好地学习天线，本文对直线天线的简单模型——半波偶极子进行分析。
应用MATLAB这个学习软件，对偶极子天线进行了动态仿真，通过结果分析，很好地符合书本中的实验结论，对抽象的天线理论很好地结合到了实际理解当中。
【关键字】偶极子天线元辐射场MATLAB动态仿真偶极子（dipole）定义：指相距很近的符号相反的一对电荷或“磁荷”。
在电磁学的概念里，有两种偶极子：电偶极子和磁偶极子。
电偶极子是两个分隔一段距离，电量相等，正负相反的电荷。
应用有偶极子天线。
磁偶极子是一圈封闭循环的电流，例如一个有常定电流运行的线圈，称为载流回路。
偶极子的性质可以用它的偶极矩描述。
电偶极矩由负电荷指向正电荷，大小等于正电荷量乘以正负电荷之间的距离。
磁偶极矩的方向，根据右手法则，是大拇指从载流回路的平面指出的方向，而其它拇指则指向电流运行方向，磁偶极矩的大小等于电流乘以线圈面积。
而将两个辐射单元（天线元或者阵元），也就是偶极子，按照一定方式排列的列阵天线，如果排列在直线上，称线阵天线（图一），如果排列在一个平面上，则称为面阵天线。
而这里媒质是线性的，根据线性系统的叠加定理，列阵天线的辐射场就是这两个天线元辐射场的矢量和。
并且适当地各天线元激励电流的大小和相位，就可以得到所需的辐射特性。
从而也很好地讨论由相似天线元组成的线阵天线的方向性。
偶极子天线用来发射和接收固定频率的信号。
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。
SCHWARZBECK 偶极子天线的频率范围由30MHz~4GHz。
其中的VHAP和UHAP是一套精确偶极子天线，特别适用于场地衰减和天线系数的测量。
同时该天线为日本VCCI等标准机构指定的电波暗室和开阔场场地衰减测量等的唯一专用天线。
该天线为众多实验室所采用，作为实验室的天线标准。
垂直天线实际上是一种偶极子天线。
半波偶极子天线实验结果总结
半波偶极子天线实验结果总结我跟你说啊，这半波偶极子天线实验啊，可真是让我又爱又恨。
那天啊，我就站在那个实验室里，周围的仪器啊，就像一群沉默的士兵，都等着我去摆弄呢。
我瞅着那半波偶极子天线，它就那么静静地待着，像是在等着我揭开它的秘密。
我眼睛盯着它，心里就琢磨着，这玩意儿到底能搞出啥名堂来呢。
我开始动手做实验了。
那些个线路啊，就像一团乱麻似的，我得一根一根地理顺。
我那手啊，就像个不听话的小猴子，有时候就哆哆嗦嗦的，心里可紧张了。
旁边的小李还打趣我呢，“哟，刘老师，您这手咋跟第一次摸这玩意儿似的。
”我就瞪他一眼，“去去去，你懂啥，这叫谨慎。
”其实我心里也知道，我这确实有点紧张过度了。
等我好不容易把线路都接好了，开始测试数据的时候，那感觉就像在黑暗里摸瞎，不知道会出来个啥结果。
我眼睛紧紧地盯着那个仪器屏幕，就像盯着我心爱的宝贝似的，大气都不敢出。
数据一点一点地出来，我就像个守财奴一样，仔细地记录着每一个数字。
这过程中啊，还出了点小岔子。
有个数值突然变得特别奇怪，我就像热锅上的蚂蚁，急得不行。
我在那捣鼓来捣鼓去，嘴里还不停地嘟囔着，“这是咋回事儿呢？这是咋回事儿呢？”旁边的小张就过来说，“刘老师，您看是不是这个接口有点松啊？”我一瞅，还真是。
我就拍了下自己的脑袋，“你看我这脑子，这么明显的事儿都没发现。
”不过啊，最后结果总算是出来了。
看着那些数据，我心里就像开了花一样。
那些数据就像一群听话的孩子，规规矩矩地排列在那儿。
我心里那个成就感啊，就甭提了。
我就跟周围的人说，“你们看，咱这努力没白费啊。
”这半波偶极子天线实验啊，就像一场冒险，有惊有喜。
我从中学到的东西可不少，这就像在生活里摸爬滚打一样，有时候虽然磕磕绊绊的，但最后总能收获点啥。
我啊，对这实验结果就像对自己的孩子一样满意，以后再搞这方面的事儿，我心里就更有底儿了。
半波偶极子天线设计
微波技术与天线实验报告
3.创建天线的一个臂
将天线的臂命名为yuanzhu，并设置天线的材料为pec，透明度为0.6，位置用La
4.创建天线的另一个臂
将第一个臂进行复制，即可生成第二个臂。
Edit--Duplicate--Around Axis，Axis选
6.设置端口激励
将长方形贴片设置为激励端口，半波偶极子的输入阻抗为73.2Ω。
设置完成后进行辐射边界的设置，选中圆柱体后右键选择Assign Boundary--Radiation。
三：求解设置
检查设计的正确性，正确无误后进行下一项。
从图中可以看出，当频率为3.0GHz时，S11的值最小，为-24.07dB。
从圆图中可以看出，在3.0GHz时，天线的归一化阻值为0.8905+0.0449i 2.查看天线的电压驻波比。
从图中可以看出，当频率为2.7GHz-3.3GHz之间，电压驻波比小于2.
3.查看E场的增益图。
在Radiation节点设置E平面。
此图为电场的切面图。
从此图可以看出增益最大为z轴方向，值为2.44dB。
半波偶极子天线的输入阻抗
半波偶极子天线的输入阻抗1. 前言半波偶极子天线是一种常见的天线类型，广泛应用于无线通信系统中。
在设计和优化天线系统时，了解和分析半波偶极子天线的输入阻抗是至关重要的。
本文将深入探讨半波偶极子天线的输入阻抗，从理论分析到实际应用，为读者提供详尽的知识和理解。
2. 理论基础2.1 偶极子天线半波偶极子天线是一种简单而有效的无线通信天线。
它由两个相等长度、相等直径、相邻并且平行放置的金属导体组成。
这两个导体被称为偶极子臂。
2.2 输入阻抗输入阻抗是指在特定频率下，外部电路与电源或信号源之间的等效电阻。
对于半波偶极子天线而言，输入阻抗直接关系到其性能和效率。
3. 输入阻抗计算方法3.1 理论计算方法理论计算方法基于Maxwell方程组和边界条件来推导半波偶极子天线的输入阻抗公式。
这些公式可以用来预测在特定频率下的输入阻抗。
3.2 数值计算方法数值计算方法使用电磁仿真软件，如有限元方法（FEM）或有限差分时间域（FDTD）方法，来模拟和计算半波偶极子天线的输入阻抗。
这些方法可以考虑更复杂的天线结构和材料特性。
4. 输入阻抗的影响因素4.1 天线长度半波偶极子天线的长度对其输入阻抗有很大影响。
当天线长度等于波长的一半时，其输入阻抗为理论值75欧姆。
当天线长度减小或增大时，输入阻抗将发生变化。
4.2 天线直径半波偶极子天线的直径也会对其输入阻抗产生影响。
较大直径会导致更低的输入阻抗，而较小直径则会导致更高的输入阻抗。
4.3 天线高度半波偶极子天线与地面之间的高度也会对其输入阻抗产生影响。
一般来说，当天线离地面越近时，其输入阻抗趋近于理论值75欧姆。
5. 输入阻抗匹配技术为了提高天线系统的性能和效率，输入阻抗匹配技术被广泛应用。
输入阻抗匹配可以使天线的输入阻抗与传输线或无线电设备的输出阻抗相匹配，从而实现最大功率传输和最小反射损耗。
5.1 阻抗变换器阻抗变换器可以通过电感、电容和变压器等元件来实现输入阻抗的变换。
半波偶极子天线毕业设计开题报告
毕业设计开题报告半波偶极子天线设计学院：班级：学生姓名：指导教师：职称：2012 年11月19日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及学院教学院长审查后生效；2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．毕业设计开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）主要研究内容；（3）课题的准备情况及进度计划；（4）参考文献。
4．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括中外文科技期刊、教科书、专著等。
5．开题报告正文字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
附页为A4纸型，左边距3cm，右边距2cm，上下边距为2.5cm，字体采用宋体小四号，1.5倍行距。
6．“课题性质”一栏：理工类：A..理论研究B.工程设计C..软件开发D. 应用研究E.其它经管文教类：A.理论研究B.应用研究C.实证研究D.艺术创作E.其它“课题来源”一栏：A.科研立项B.社会生产实践C.教师自拟D.学生自选“成果形式”一栏：A.论文B.设计说明书C.实物D.软件E.作品毕业设计开题报告附页：一、研究的目的：Radio frequency identification(RFID)技术是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术,近年来,RFID技术飞速发展并逐渐成为自动物体识别应用中的主要技术[1]。
现今有很多种RFID天线类型,如偶极子天线、分形天线、环形槽天线和微带贴片天线等[2]。
这里着重研究RFID技术中的半波偶极子天线，它的结构是由一个简易的偶极子天线由两段同样粗细、长度相等的直导线构成,在中间两个端点之间进行馈电。
由于它结构简单,广泛应用于通信、雷达和探测等各种无线电设备中,适用于短波、超短波,甚至微波。
实验三_半波偶极子
实验三 半波偶极子一、【实验目的】1. 以一个简单的半波偶极子天线设计为例，熟悉HFSS 软件分析和设计天线的基本方法及具体操作；2. 利用HFSS 软件仿真设计了解半波振子天线的结构和工作原理；3. 通过仿真设计掌握天线的重要指标：回波损耗S11、3D 方向图二、【实验仪器】计算机一台、HFSS 软件三、【实验内容】1、对半波偶极子进行HFSS 建模2、仿真计算其特性参数四、【实验原理】半波偶极子是工程中常用的一种经典天线，其全长为半个波长。
五、【实验步骤】本次实验设计一个中心频率为915 MHz 的半波偶极子天线。
根据f c /=λ可以计算出915MHz 在真空中对应的波长是328mm ，所以真空中放置的半波偶极子天线的长度为半个波长即164mm 。
故天线的初始尺寸设置如下图所示，两侧82mm 长的矩形条为半波偶极子的两个臂，中间3mm*3mm 的矩形面用于模拟RFID 芯片。
1、初始步骤（1）打开HFSS ，新建一个项目，将project 重命名为较规则的名字，如dipole 。
（2）设置求解类型：点击菜单栏HFSS/SolutionType ，在跳出窗口中选择Driven Modal ，再点击OK 按钮。
（3）为建立的模型设置单位：点击菜单栏3D Modeler/Units，在跳出窗口中选择mm，再点击OK按钮。
2、设计建模1）创建偶极子天线模型首先创建一个沿Y轴方向放置的矩形条作为偶极子天线的一个臂，矩形条线宽为3mm，长度为82mm。
并将其改为铜黄色。
画好后，使用（视图旋转功能）、（放缩到合适大小）和（拖曳放缩）等功能按钮，将矩形面调整到合适的视图。
然后选中刚才画好的上臂，并利用（绕着坐标轴复制）操作生成偶极子天线的另一个臂。
由于天线是金属材质，需将矩形条设置为理想导体，选中两个矩形条，右键→assign boundary→Perfect E。
2）、设置端口激励半波偶极子天线由中心位置馈电，在偶极子天线中心位置创建一个平行于XY平面的矩形面作为激励端口平面，并设置端口平面的激励方式为集总端口激励。
实验四 半波偶极子天线设计
实验四半波偶极子天线设计
（一）实验目的
1.对半波偶极子天线有个大概的了解
2.对HFSS软件的参数设计认识。
（二）实验内容
1.通过学习HFSS软件以及天线PPT的课件知识，对半波偶极子天线有了初步的了解，建立的半波偶极子天线模型如下：
SH的扫频分析图如下：
该天线的回波损耗SH<=-10dB时BW=（3.25-2.775）/3=0.15833
电压驻波比VSWR
Smith圆图
输入阻抗
半波偶极子天线XZ面增益方向图
XY面增益方向图
三维增益方向图
三．实验总结
1.根据天线的课件以及老师学教的知识，我学会了对半波偶极子天线的设计。
2.其实HFSS软件很有用，以后多学习一下。
半波偶极子天线设计毕业设计(论文)任务书
2毕业设计论文1份
3在HFSSv10上完成半波偶极子天线的设计及仿真
4完成半波偶极子天线的制作及调试
2．毕业设计（论文）工作进度计划：
周次
工作内容
早进入阶段
第一周
第二周
第三、四周
第五、七周
第八、九周
第十、十一周
第十二、十四周
第十五、十六周
搜集课题信息及相关资料，学习相关知识。
深入掌握相关知识，对整个研究过程有பைடு நூலகம்一定计划。
半径：0.5mm
天线馈电采用集总激励方式
端口距离：0.24mm
辐射边界和天线距离：25.5mm
三、技术要求及工作要求：
1使用HFSSv10软件仿真并优化半波偶极子天线，使其满足设计要求。
2通过对半波偶极子天线的设计，掌握其组成和工作原理。
3设计出符合要求的半波偶极子天线，并完成毕业设计论文。
四、实物要求：
工作内容工作内容工作内容早进入阶段早进入阶段早进入阶段第一周第一周第一周第二周第二周第二周第三四周第三四周第三四周第五七周第五七周第五七周第八九周第八九周第八九周第十十一周第十十一周第十十一周第十二十四周第十二十四周第十二十四周第十五十六周第十五十六周第十五十六周搜集课题信息及相关资料学习相关知识
天津职业技术师范大学
完成初步设计。
进行毕业设计，确定设计方案。
软件的学习和仿真设计。
逐步完善设计方案。
按照仿真结果制作实物，并调试。
将以上工作编制成论文形式。
设计总结，完成论文，答辩准备。
教研室（学科组）主任签字：
毕业设计（论文）任务书
题目
(包括副标题)
半波偶极子天线设计
教师姓名
制作调频天线
制作调频(FM)波段半波偶极天线我在德生论坛发了两篇文章，介绍了我使用BCL3000 和1994 的收听心得，主要使用的调频天线是半波偶极天线，感觉制作简单，效果良好，特应部分机友要求，详细看图说话，重新示范如何制作调频广播接收用的半波偶极天线，因为我学的是计算机专业，并不是无线电专业，很多东西都是从书上和网上学习来的，如果有不对的地方，请批评指正。
（当然，半波偶极天线并不是最好的，因为根据《实用天线设计与制作》一书中第11页提到：相对与全向天线，半波偶极天线的增益为 2.15db, 三单元八木天线的增益为7.7db ，所以如果需要DX 远方调频电台，还是八木天线效果好。
不过八木天线也有缺陷，方向性太强，日常使用起来不方便，不可能每听一个台就跑到外面转一下天线方向）一理论准备：调频广播波段中心频率位98MHZ, 波长＝300/f = 300/98 = 3米1/4 波长为0.75米不过天线中的振子的长度并不正好是1/4波长，因为电波在导线中行进的速度与在真空中的不同，一般都要短一些，所以有一个缩短因子所以振子长度取(286/f) /4 = 0.73米二材料准备：振子－－6平方铜线两条各长80厘米四分PVC水管两条，各长80厘米，作横杆，最好联塑牌，质量比较好四分PVC水管一条，作竖杆，长四米（长度自己顶）六分PVC水管一条，长3.5米八分PVC水管一条, 长3 米（整个天线做完后，把四分管套在六分管中，再把六分管套在八分管中，加强主杆的强度，实践证明，这样总长度4米的主杆可以抵御台风鹦鹉和黑格比）工具－－钢锯电工胶布电工防水胶布扎带卷尺剪刀钳子PVC管粘合胶水三固定振子把振子两端用防水胶布包好，然后用扎带把振子固定在横杆上四连接横杆与主杆用四分管的三通把横杆与主杆用粘合胶水粘起来五用电烙铁把振子与75欧姆同轴电缆焊接起来，并用电工防水胶布包起来六balun偶极子天线的原阻抗是75欧姆，由于偶极子的两半是对称的（即平衡的），和同轴电缆（不平衡的）连接时需要有一个“1:1 平衡-不平衡变压器（balun）” 。
半波偶极子天线特点
半波偶极子天线特点1.简单结构：半波偶极子天线由一个导体构成，其中中央的直线部分称为驻波馈电处，两端有一个弯曲部分形成互补的驻波端。
这种简单的结构使得制造和安装相对容易。
2.宽频带特性：半波偶极子天线具有较宽的频带特性，在设定频段范围内能够提供较好的性能。
这使得它适用于不同频率的无线通信系统，不需要频率切换或调整。
3.高辐射效率：半波偶极子天线的辐射效率较高，能够将传输的能量有效地转化为电磁波。
这种高效率的辐射使得信号传播距离更远。
4.方向性辐射特性：半波偶极子天线的辐射特性呈现出较为明显的方向性。
其主矢量辐射方向与驻波馈电处的延伸线相一致。
这种方向性使得半波偶极子天线在特定方向上具有更好的接收和发送性能。
5.低相对强度：半波偶极子天线在其驻波馈电处的电场和磁场的相对强度较低，这减少了对附近电子设备和电线的干扰。
这在家庭和工作场所的无线网络应用中尤为重要。
6.宽波束宽度：半波偶极子天线具有较宽的波束宽度，在水平和垂直方向上都能够提供较大的覆盖范围。
这使得在广播和通信领域中能够实现较好的多路径传输。
7.优良的阻抗匹配：半波偶极子天线通常与50欧姆的传输线匹配，这可以有效地减少反射和驻波现象，提高信号传输的质量。
8.广泛适用性：半波偶极子天线适用于多种应用场景，包括无线通信、网络通信、广播、电视、雷达和航空等领域。
这使得它成为了一种广泛使用的天线类型。
总之，半波偶极子天线具有结构简单、宽频带特性、高辐射效率、方向性辐射特性、低相对强度、宽波束宽度、优良的阻抗匹配和广泛适用性等特点。
这些特点使得半波偶极子天线在无线通信领域中具有重要的应用价值。
半波偶极子天线分析报告
微波技术与天线实验报告
2.添加变量
3.创建天线的一个臂
将天线的臂命名为，并设置天线的材料为，透明度为，位置用进行表示。
4.创建天线的另一个臂
将第一个臂进行复制，即可生成第二个臂。
，选择，输入，这样即可生成天线的第二个臂。
6.设置端口激励
将长方形贴片设置为激励端口，半波偶极子的输入阻抗为Ω。
设置完成后，点击，在矩形面的下边缘处移动鼠标指针，单击确定下边缘的中点位置，沿轴向上移动鼠标指针，单击确定上边缘的中点位置。
完成设置。
设置完成后进行辐射边界的设置，选中圆柱体后右键选择。
三：求解设置
将求解频率设置为，最大迭代次数为，收敛误差为。
四、设计检查
检查设计的正确性，正确无误后进行下一项。
五、查看天线的谐振点
将进行分析，然后生成天线的谐振点图：
从图中可以看出，当频率为时，的值最小，为。
六、查看天线的各项性能
.查看的史密斯圆图。
从圆图中可以看出，在时，天线的归一化阻值为。
2.查看天线的电压驻波比。
从图中可以看出，当频率为之间，电压驻波比小于. .查看场的增益图。
在节点设置平面。
设置完成后查看方向的增益图：
操作完成后，生成增益方向图：
从此图可以看出增益最大为轴方向，值为。
.查看天线的其他参数：。
RFID偶极子天线设计与仿真
泉州师范学院毕业论文（设计）题目 RFID偶极子天线设计与仿真物理信息工程学院电子信息科学与技术专业 07 级1班学生姓名连劲松学号 *********指导教师余燕忠职称副教授完成日期 2011年4月教务处制RFID偶极天线的设计和分析物理信息工程学院电子信息科学与技术专业070303044 连劲松指导教师：余燕忠副教授【摘要】：RFID偶极天线因其具有结构简单且效率高的优点，且可以设计成适用于全方向通讯的RFID 应用系统，已成为RFID标签天线应用最广泛的天线结构。
本文基于Ansoft HFSS平台上，主要对RFID 中常用的不同结构的偶极天线进行分析与设计，并且分析影响天线性能的因素，具有很强的实用性。
【关键词】：射频识别；偶极天线；RFID标签目录摘要 (1)0.引言 (3)1.RFID的发展状况 (3)1.1发展历史 (3)1.2国内外研究现状 (4)2.RFID的理论基础 (4)2.1RFID的工作原理 (4)2.2RFID系统中的天线的作用 (5)3.RFID系统中的天线类型 (5)3.1线圈天线 (5)3.2缝隙（微带贴片）天线 (7)3.3偶极子天线 (7)4. 本文任务要求 (8)5.偶极子天线仿真设计与分析 (8)5.1半波偶极子天线 (8)5.2弯折偶极子天线 (11)5.3折合偶极子天线 (15)5.4变形偶极子天线 (17)6.影响偶极子天线工作性能的因素 (19)7.总结 (20)7.1设计中出现的问题及处理 (20)7.2设计感想 (20)参考文献 (21)致谢 (22)0.引言射频识别技术（Radio Frequency Identification ，简称RFID）是从二十世纪九十年代兴起的一项自动识别技术。
它利用无线射频方式进行非接触式的双向通信，可达到识别并交换数据的目的[1]。
与传统的接触式识别技术不同，RFID系统具有传输速率快、大批量读取、防冲撞等特点，随着射频识别技术的成熟，RFID技术广泛的应用于物流、交通、零售、医疗等领域[1]。
自制简易29.6MHz水平半波偶极天线
自制简易29.6MHz水平半波偶极天线本人在十米波段上通联使用的是二分之一波长垂直地网天线，由于来自广东方向的信号特别强，其他方向传来的微弱的信号全被覆盖住了，很难通联到其他地区火腿，于是我想制作一个带有方向性的天线。
当然八木天线是首选。
由于八木天线的体积庞大，我居住的环境很难安装。
后来我发现水平偶极天线的辐射(如图B所示)具有一定的方向性，就想试一试看效果如何。
半波偶极天线的两段振子分别约在245厘米左右，我选用电网改造下来的低压电线(计算公式：30万公里÷29.6×0.5×0.96＝4.86米)，导线内铝芯粗细不小于10平方毫米。
我首先制作振子的骨架，选用四分的PVC管(建材市场4元钱一根6米长)，然后用1米长的四分铁管(如图A-1所示)，在管上用电钻打孔用镙栓拧紧，两根PVC管中间留约5厘米的空缝。
接下来将两根振子穿入PVC管中，振子约比管长10多厘米，准备以后用来调节驻波。
将50欧同轴电缆分别接到两个振子上(最好用焊锡焊接)，然后用防水胶带将两个接头粘牢(如图A-2所示)，将其固定在天线的杆上(天线杆采用1.5寸的钢管)。
这样，天线就基本做完了，在距天线杆顶约1.5米的地方打一个略粗的孔，穿1根铁条，上面套1根长10厘米约1.8寸的钢管，将3根铁丝拉纤捆到上面(如图A-3所示)。
我的简易转向方法是在地面埋设1.8寸钢管，将天线杆的底端插到里面，最好在地上埋的管里放人1个圆或椭圆形的石块以方便转动，在合适的高度穿孔，放1根可以用来转动的铁条(如图B所示)，整个天线基本做完了。
我将天线架离地面，接到机器上，试一下驻波，发现29.6MHz上的驻波比约1.8左右，可能是由于振子较粗较长的原因。
于是我将振子各剪下5厘米，驻波比约1.5；在28MHz上约1.3；又剪下约5厘米，这回29.6MHz驻波比约是1.2了。
我对这个天线的感觉是方向性不是很强，转向装置不够灵活，但能满足一般的要求，制作简易也很实用，我现在十米通联依然用它，欢迎我们空中见!。
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专业班级： 学生姓名： 指导教师： 系 别：
2013 年 6 月
摘要
近年来,Radio frequency identification(RFID)技术飞速发展并逐渐成为自动物 体识别应用中的主要技术[1]。现今有很多种 RFID 天线类型,如偶极子天线、分形天 线、环形槽天线和微带贴片天线等[2]。这里着重研究 RFID 技术中的半波偶极子天线， 即是对称振子天线，最常用的是半波振子，偶极子天线是研究天线的基础，具有很 多特性，比如辐射特性阻抗特性，波长缩短效应，谐振特性等，它既可作为简单的 天线单独使用,又可作为天线阵的单元或面天线的馈源[3-4]。所以深入了解半波偶极子 天线的设计理论与优化技术是非常重要的。传统的天线设计方法是由设计师根据天 线的分析理论以及自己的经验通过编程进行数值计算的方法来确定天线的各参数， 这样做不仅花费了大量的时间和精力，而且费用昂贵。本设计采用现代计算机为基 础，使用 High Frequency Structure Simulator（HFSS）三维电磁仿真软件对半波偶 极子天线进行设计及仿真、优化分析方法可以节省时间和精力，设计出符合要求的 天线。
Papers from the background and purpose of the research, this paper introduces a half-wave dipole antenna basics design principles. Then from the design and implementation point of view, for the half-wave dipole antenna proposed optimal design, and make the simulation and verification. Finally simulation data in accordance with the physical design and verify its performance.
论文从课题研究的背景和目的出发，介绍了半波偶极子天线的基本知识、设计原 理。随后从设计和实现角度出发，针对半波偶极子天线提出了优化设计方案，并加 以仿真并验证。最后依照仿真数据进行实物设计制作并验证其性能。
关键词：3GHz；天线；HFSS10；偶极子天线
I
ABSTRACT
In recent years, Radio frequency identification (RFID) technology and the rapid development of automatic object recognition has become the main technology applications. Today there are many types of RFID antennas, such as dipole antennas, fractal antennas[1], microstrip patch antenna and annular groove antenna[2]. RFID technology here focuses on the half-wave dipole antenna, dipole antenna that is most commonly used is the half-wave dipole, dipole antenna of the antenna base, has many features, such as radiation characteristic impedance, the wavelength reduction effect, resonance characteristics, etc. it can be used alone as a simple antenna, but also as a unit or antenna array antenna feed surface[3-4]. Therefore, in-depth understanding of a half-wave dipole antenna design theory and optimization technology is very important. Traditional antenna design approach is an analysis by the designer according to the antenna theory and their own experience through the programming of numerical calculation method to determine the parameters of the antenna, so do not spend a lot of time and effort, and expensive. This design uses modern computer-based, using High Frequency Structure Simulator (HFSS) three-dimensional electromagnetic simulation software half-wave dipole antenna design and simulation, optimization analysis method can save time and effort, designed to meet the requirements of the antenna.
半波偶极子天线毕业论文
天津职业技术师范大学
Tianjin University of Technology and Education
毕业设计
专 业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师：
二○一三 计
半波偶极子天线设计 The Design of the Half Wave Dipole