(完整版)室内全向吸顶天线设计
室内全向吸顶天线设计
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：* * *学号：* * *系部：康尼学院专业：通信工程题目：室内全向吸顶天线设计指导者： * * * 教授评阅者： * * * 讲师2013 年 6月南京A Design of an Indoor Omni-directionalCeiling AntennaA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByAiya DaySupervised byProf. Qi WangCollege of Communication EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要本毕业设计在对天线基本理论、主要参数、工程应用进行详细阐述的基础上，采用基于有限元法的数值仿真技术HFSS，设计了一种全向辐射的吸顶天线。
天线能够在双频带806~960和1710~2500MHZ有效地工作，回波损耗小于-10dB，增益达到5dB。
根据仿真优化数据制作了一个室内全向吸顶天线的实验模型，利用网络矢量分析仪、路由器、笔记本以及wireless Mon等软、硬件对天线进行测量，包括回波损耗、辐射方向性和增益等，与仿真结果比较具有很好的一致性。
本文还对不同几何参数的吸顶天线物理性能的影响进行多方面的研究。
最终所设计的天线具有较好的工程应用性。
关键词：室内全向吸顶天线；Ansoft HFSS；回波损耗；增益方向图AbstractBased on the antenna's fundamental theory and the main parameters, engineering application, this paper designed a ceiling antenna with omnidirectional radiation, which is based on the FEM numerical simulation technology of HFSS. The antenna can work in the double frequency band between 806~960 and 1710~2500MHz effectively. The antenna's return loss is less than -10db and the gain can reach 5dB. According to the simulation optimization data, I construct an experiment model of Omni-directional radiation ceiling antenna. By using software Wireless Mon and hardwares such as vector network analyzer, routers, laptop computer, the antenna's return loss, radiation pattern and gain are measured. It is shown that the measured data has a good consistency with the simulation results. This paper also made all-round study to the antenna's physical properties for different geometric parameters'. The final designed antenna has good engineering application.Key words: Indoor Omni-directional ceiling antenna；Ansoft HFSS. Return loss；Gain pattern目录第1章绪论 .................................................. - 1 -1.1引言................................................... - 1 -1.2选题背景与意义......................................... - 1 -1.3国内外现状............................................. - 2 -1.3.1国内现状 ......................................... - 2 -1.3.2国外现状 ......................................... - 2 -1.4毕业设计的主要内容 ................................. - 3 - 第2章天线基本原理 .......................................... - 4 -2.1天线概述............................................... - 4 -2.2天线的基本概念......................................... - 4 -2.2.1电基本振子的辐射 ................................. - 4 -2.2.2发射天线的电参数 ................................. - 5 -2.3电磁场的有限元法....................................... - 7 -2.3.1有限元法基本原理 ................................. - 7 -2.3.2 有限元法求解问题的基本步骤....................... - 8 - 第3章HFSS仿真技术 .......................................... - 9 -3.1 HFSS软件简介.......................................... - 9 -3.2 HFSS仿真技术的主要功能................................ - 9 -3.3 HFSS仿真设计解决思路.................................. - 9 -3.4 HFSS仿真软件的应用................................... - 10 - 第4章室内全向吸顶天线的研究............................... - 11 -4.1 天线的设计........................................... - 11 -4.1.1 天线设计的基本思路.............................. - 11 -4.1.2天线的设计要求 .................................. - 11 -4.2 天线仿真模型的构建................................... - 11 -4.3改变反射台的尺寸对天线各方面性能的影响................ - 29 -4.4实验模型的制作........................................ - 37 - 第5章天线模型的测量与分析................................. - 38 -5.1 网络分析仪的概述.................................... - 38 -5.2 网络分析仪的测试步骤................................. - 38 -5.2.1 开机和主菜单功能............................... - 38 -5.2.2 测量方法....................................... - 39 -5.3室内全向吸顶天线的辐射特性的测试...................... - 40 - 第6章总结与展望 ........................................... - 44 - 致谢 ........................................................ - 45 - 参考文献 .................................................... - 46 -第1章绪论1.1引言天线是实现电磁波传播的必备器件：信号发射端通过天线实现电磁波辐射，信号接收端通过天线实现电磁波感应。
全向吸顶天线优化设计研究
（ ４）自补矩状振子 口径不限于圆柱体形式 ，自补矩状振子 上端 口径大于或者等于下端 口径 ，有效提高吸顶天线方 向图主 瓣辐射角度 。倒圆锥振子 ｌ ７ 高度与４ 个辐射面ｌ ｌ 、ｌ ２ 、ｌ ３ 、１ ４ 高 度尺寸１ 高度比例约为１ ： ６ ，实现宽频带。倒锥形振子ｌ ７ 与Ｔ 形圆
｝ ＿ — 一． ＿一
图１高频覆 盖 对 比
高 ，双锥之 间连接固定性能差 ；单椎加球冠结构吸 顶天线 ，无
法 实现 高 低频 辐 射 的 一致性 ，无 法兼 容 ２ Ｇ、３ Ｇ、４ Ｇ等移 动 通信
（ ３） 高频和低频同步覆盖。①使用传统 天线 ，高频段 （ 如 ＷＣ ＤＭＡ和Ｌ Ｔ Ｅ）比低频段 （ ￣ Ｂ Ｇ Ｓ Ｍ和Ｃ ＤＭＡ） 的信号覆盖范围 小 ；②使用新型天线 ，高频段与低频段的信号覆盖范围一致 ，
统 ，实现 站 点 共 用 ，节 省工 程 资 源 ，且 结 构 简 单 ，易于 组 装 ， 材料 成本 低 等优 势
（ １ ）与现 有技 术 相 比 ．新 型室 内分 布系 统 全 向吸 顶 天线 具
新型室分全向吸顶 天线的技术方案是模具冲压成型形式 ，
天线 包括 自补 矩状 振 子 ｌ ，绝缘 座 ２ ，锥 形 振子 ３ 和 天线底 板 ４ 。 （ １ ）自补 矩状 振 子 ｌ 和 锥 形振 子 ３ ，两者 之 间 的尺 寸满 足 一 定 的比 例 关 系 时 便可 提 高 吸 顶 天 线 方 向 图主 瓣 辐 射 角度 ，增 加 天 线 水平 覆盖 距 离 。 （ ２）同时 采 用 自补矩 状 振 子 １ ，在 保 证 全 向 天线 性 能 的 前
来越高 ，对天线的性能和成本提 出了新的挑战与要求。
目前 ，传 统 的 室 内 吸 顶 天线 的 实 现 形 式 有 双锥 、单 椎 加 球
室内全向单极化吸顶天线电气指标要求
室内全向单极化吸顶天线电气指标要求表1.1单极化室内定向吸顶天线电气指标要求表1.2室内定向单极化壁挂天线电气指标要求表1.38/9dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求表1.49/10dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求表1.5单极化室内定向八木天线电气指标要求(按照增益细分类)说明：1、增益指天线最大辐射方向的增益值，取同一频段内高中低三个频率点增益的平均值, 为dB的平均值。
2、方向图圆度指水平面方向图圆度，其中，880-960MHz采用θ=90°切割面的圆度作为考核指标；其余频段采用θ=120°切割面的圆度作为考核指标。
3、垂直面半功率波束宽度：参考值。
4、交叉极化比：360度范围内最差值5、三阶互调：输送到天线的两个不同频率信号的功率各为33dBm1.1.2 机械性能指标及环境条件要求1.1.2.1 馈电端口设计要求馈电端口采用N型阴头或SMA阴头。
接头突出于天线侧面或底面，与天线刚性连接；或者也可通过在天线内部引出两根合适长度的电缆跳线，跳线末端配以N型阴头或SMA阴头。
标准接头：H/V1.1.2.2 一般结构要求天线结构要牢固可靠，便于安装、使用和运输。
1.1.2.3 安装要求天线采用螺钉紧固的方式紧贴于建筑物载体表面安装；也可采用特殊孔位挂靠于建筑物载体表面。
1.1.2.4 天线表面清洁要求无变形、无毛刺、无伤痕。
1.1.2.5 天线尺寸要求室内全向双极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*140mm室内定向双极化壁挂天线尺寸不超过：300mm*250mm*100mm室内全向单极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*100mm室内定向单极化壁挂天线尺寸不超过：280mm*180mm*60mm低增益室内定向单极化窄波束天线尺寸不超过: 300mm*250mm*85mm高增益室内定向单极化窄波束天线尺寸不超过: 480mm*250mm*85mm。
全向天线设计方法
全向天线设计方法全向天线是一种在无线电通信领域广泛应用的天线类型，其主要特点是能够在水平方向上实现360度全方位辐射。
在设计全向天线时，需要考虑多个因素，以确保天线性能优良。
本文将详细介绍全向天线的设计方法。
一、全向天线概述全向天线，又称全方位天线，其辐射特性在水平方向上呈现均匀分布，使得天线在任意方向上的辐射强度相近。
全向天线广泛应用于无线电通信、无线电导航、无线广播等领域。
二、全向天线设计原则1.天线尺寸：全向天线的尺寸应与工作波长成一定比例，以满足谐振条件。
2.材料选择：选择合适的导电材料，如铜、铝等，以提高天线效率。
3.结构设计：全向天线的结构应简单、牢固，便于安装和维护。
4.辐射特性：全向天线的辐射特性应满足应用场景的需求，如增益、波瓣宽度等。
5.阻抗匹配：全向天线的输入阻抗应与传输线路的阻抗相匹配，以降低反射损耗。
三、全向天线设计方法1.确定工作频率：根据应用场景，选择合适的工作频率。
2.设计天线尺寸：根据工作波长和全向天线的设计原则，计算天线尺寸。
a.对于单极子全向天线，天线长度L = 1/4 * λ（λ为工作波长）。
b.对于偶极子全向天线，天线长度L = 1/2 * λ。
3.设计天线形状：全向天线通常采用圆环形、方形或菱形等形状。
4.优化天线性能：a.调整天线间距：通过调整天线单元之间的间距，改变天线的辐射特性。
b.增加寄生元件：在适当位置添加寄生元件，如短路针、反射板等，以改善天线性能。
c.选用高导电材料：提高天线导电性能，降低损耗。
5.阻抗匹配：通过调整馈线的长度和特性，实现天线与传输线路的阻抗匹配。
6.测试与调整：在设计完成后，对全向天线进行实际测试，根据测试结果调整天线参数，直至满足性能要求。
四、总结全向天线设计方法涉及多个方面，包括天线尺寸、形状、材料选择、阻抗匹配等。
通过以上设计方法，可以实现对全向天线性能的优化。
5G双极化室内全向吸顶天线设计及应用研究
5G双极化室内全向吸顶天线设计及应用研究摘要：随着移动通信技术的迅速发展，5G通信逐渐成为人们关注的焦点。
与此同时，室内覆盖也成为5G网络的关键问题之一、本文主要研究了一种基于双极化室内全向吸顶天线的设计和应用，旨在提高室内信号覆盖效果。
关键词：5G通信、双极化、室内全向吸顶天线、信号覆盖一、引言在即将到来的5G时代，人们对于高速、低延迟的通信需求越来越高。
然而，由于高频率信号的传播受阻效果较明显，5G网络的室内覆盖成为了一个瓶颈。
因此，设计一种具有较好性能的室内全向吸顶天线对于提高5G网络的覆盖效果至关重要。
二、双极化室内全向吸顶天线的设计原理双极化室内全向吸顶天线是指在一个天线结构中同时实现水平极化和垂直极化，并具备全向性的发送和接收能力。
其设计原理是通过在天线结构中引入两根不同方向的振子，使得天线能够在水平和垂直两个方向上较好地发送和接收信号。
三、双极化室内全向吸顶天线的设计方法1.确定工作频段：根据5G通信的频段要求，确定天线的工作频段。
2.振子设计：根据工作频段的需求，设计符合要求的振子结构，使得振子能够较好地辐射和接收信号。
3.天线结构设计：将振子结构合理布置在天线结构中，并设置适当的接地板，以减小天线结构对电磁场的影响。
四、双极化室内全向吸顶天线的应用实例将设计好的双极化室内全向吸顶天线应用于实际的室内环境中，测试其覆盖效果。
结果表明，该天线能够有效地提高室内信号的传输效果，并且具备较好的全向覆盖能力。
五、结论通过本次研究，我们成功设计了一种基于双极化室内全向吸顶天线的系统，并将其应用于5G通信的室内覆盖。
实验结果表明，该天线具备较好的全向覆盖能力，并能够有效地提高室内信号的传输效果。
因此，双极化室内全向吸顶天线具有较高的实用价值和推广前景。
[1]杨大成，沈达雄.双极化全向吸顶式室内天线设计[J].现代电子技术。
以上就是关于5G双极化室内全向吸顶天线设计及应用研究的报告，共1200字。
室内吸顶天线
移动通信系统天线
目录
01 作用
03 室内分布系统
02 原理 04 设计与应用
室内吸顶天线是移动通信系统天线的一种，主要用于室内信号覆盖。在3G时代室内语音、数据、高速多媒体 业务呈现密集分布特征，室内分布系统将在3G络建设和优化中发挥重要的作用。
作用
室外信号覆盖用的都是板状天线，功率大，信号强，覆盖远；相对来讲，室内覆盖，比如会场、宾馆、写字 楼、电影院、住宅楼内等，需要采用室内分布式系统来覆盖，就采用吸顶小天线，外形比较美观，不影响室内观 瞻，功率小，覆盖一层楼内即可。白色向下的帽就是天线体了，往外辐射信号，那根向上弯曲的绳子就是馈线， 把3G时代室内语音、数据、高速多媒体业务呈现密集分布特征，室内分布系统将在3G络建设和优化中发挥重 要的作用。其主要作用表现在：
改善室内信号强度：通过楼宇内分布天线系统，将移动通信信号通过天馈线传输到楼内各个角落，达到解决 室内信号强度和质量问题。另外，可通过加装干线放大器，弥补因馈线损耗损失的能量，扩大主机覆盖范围。
在室内，由于建筑物材料固有的屏蔽作用，增加了无线信号的穿透损耗，影响了络的信号接收和通话质量。 如隔墙的阻挡5~20dB、楼层的阻挡20dB以上、家具及其它障碍物的阻挡2~15dB。
通常，在建筑物的低层，如地下停车场，信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在 建筑物中高层，由于基站天线或络规划原因，产生多个强度相近的导频信号，这些导频相互干扰而产生导频污染， 另由于高速大容量数据传输的需要，会使络产生硬阻塞或软阻塞等。
解决室内话务量拥塞和干扰问题：在室内利用基站或微蜂窝+室内分布系统可以有效吸收室内话务量，分担室 外基站话务负荷；同时对高层乒乓切换、邻频干扰引起的质量问题，可以通过选择性放大，提高信号场强，解决 干扰问题。
室内全向吸顶天线设计综述
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：* * *学号：* * *系部：康尼学院专业：通信工程题目：室内全向吸顶天线设计指导者： * * * 教授评阅者： * * * 讲师2013 年 6月南京A Design of an Indoor Omni-directionalCeiling AntennaA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByAiya DaySupervised byProf. Qi WangCollege of Communication EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要本毕业设计在对天线基本理论、主要参数、工程应用进行详细阐述的基础上，采用基于有限元法的数值仿真技术HFSS，设计了一种全向辐射的吸顶天线。
天线能够在双频带806~960和1710~2500MHZ有效地工作，回波损耗小于-10dB，增益达到5dB。
根据仿真优化数据制作了一个室内全向吸顶天线的实验模型，利用网络矢量分析仪、路由器、笔记本以及wireless Mon等软、硬件对天线进行测量，包括回波损耗、辐射方向性和增益等，与仿真结果比较具有很好的一致性。
本文还对不同几何参数的吸顶天线物理性能的影响进行多方面的研究。
最终所设计的天线具有较好的工程应用性。
关键词：室内全向吸顶天线；Ansoft HFSS；回波损耗；增益方向图AbstractBased on the antenna's fundamental theory and the main parameters, engineering application, this paper designed a ceiling antenna with omnidirectional radiation, which is based on the FEM numerical simulation technology of HFSS. The antenna can work in the double frequency band between 806~960 and 1710~2500MHz effectively. The antenna's return loss is less than -10db and the gain can reach 5dB. According to the simulation optimization data, I construct an experiment model of Omni-directional radiation ceiling antenna. By using software Wireless Mon and hardwares such as vector network analyzer, routers, laptop computer, the antenna's return loss, radiation pattern and gain are measured. It is shown that the measured data has a good consistency with the simulation results. This paper also made all-round study to the antenna's physical properties for different geometric parameters'. The final designed antenna has good engineering application.Key words: Indoor Omni-directional ceiling antenna；Ansoft HFSS. Return loss；Gain pattern目录第1章绪论 .................................................. - 1 -1.1引言................................................... - 1 -1.2选题背景与意义......................................... - 1 -1.3国内外现状............................................. - 2 -1.3.1国内现状 ......................................... - 2 -1.3.2国外现状 ......................................... - 2 -1.4毕业设计的主要内容 ................................. - 3 - 第2章天线基本原理 .......................................... - 4 -2.1天线概述............................................... - 4 -2.2天线的基本概念......................................... - 4 -2.2.1电基本振子的辐射 ................................. - 4 -2.2.2发射天线的电参数 ................................. - 5 -2.3电磁场的有限元法....................................... - 7 -2.3.1有限元法基本原理 ................................. - 7 -2.3.2 有限元法求解问题的基本步骤....................... - 8 - 第3章HFSS仿真技术 .......................................... - 9 -3.1 HFSS软件简介.......................................... - 9 -3.2 HFSS仿真技术的主要功能................................ - 9 -3.3 HFSS仿真设计解决思路.................................. - 9 -3.4 HFSS仿真软件的应用................................... - 10 - 第4章室内全向吸顶天线的研究............................... - 11 -4.1 天线的设计........................................... - 11 -4.1.1 天线设计的基本思路.............................. - 11 -4.1.2天线的设计要求 .................................. - 11 -4.2 天线仿真模型的构建................................... - 11 -4.3改变反射台的尺寸对天线各方面性能的影响................ - 29 -4.4实验模型的制作........................................ - 37 - 第5章天线模型的测量与分析................................. - 38 -5.1 网络分析仪的概述.................................... - 38 -5.2 网络分析仪的测试步骤................................. - 38 -5.2.1 开机和主菜单功能............................... - 38 -5.2.2 测量方法....................................... - 39 -5.3室内全向吸顶天线的辐射特性的测试...................... - 40 - 第6章总结与展望 ........................................... - 44 - 致谢 ........................................................ - 45 - 参考文献 .................................................... - 46 -第1章绪论1.1引言天线是实现电磁波传播的必备器件：信号发射端通过天线实现电磁波辐射，信号接收端通过天线实现电磁波感应。
室内双极化吸顶天线
5
各厂家双极化吸顶天线高度对比
6
各厂家双极化吸顶天线高度对比
7
各厂家双极化吸顶天线关键参数对比
天线厂家
TY天线
HX天线
JX天线
YH天线
MM天线
隔离度(dB) 高频方向图 圆度(dB) 三阶互调 (2×33dBm) 高度（mm） 直径（mm）
28 ± 2 -110dBc 67 178
20 ± 3 -107dBc 120 195
20 ± 3 -107dBc 108 178
20 ± 4 -107dBc 108 1பைடு நூலகம்5
20 ± 3 -107dBc 90 185
8
（新小型美化）室分双极化天线产品介绍
一、TY-1228022A双极化全向吸顶天线技术指标
型号（Mode No.） 工作频段（MHz） 极化方式（V垂直， H水平） 平均增益 (dBi) 方向图圆度 (dB) 垂直面半功率波束 宽度（°） 交叉极化比（dB） 极化隔离度(dB) 电压驻波比 平均功率容限(W) 三阶互调 (2×33dBm) 接口型号 尺寸（mm） 880-960 V 1.5 ±2.0 85 / ≥20 ≤1.5 50 ≤-107 1710-1850 V 3 ±2.0 55 / ≥20 ≤1.5 50 ≤-107 1880-1920 H/V 2.5（H） /3.5（V） HY-1228022A 2010-2170 H/V 2.5（H）/3.5 （V） 2300-2400 H/V 2.5（H）/3.5 （V） ±2.5（H/V） 55 ≥10 ≥28 ≤1.5 50 / 2400-2500 H/V 2.5（H）/3.5 （V） ±2.5（H/V） 55 ≥15 ≥28 ≤1.5 50 / 2500-2690 V 3.5 ±2.5 45 / ≥20 ≤1.5 50 /
全向吸顶天线内部结构
全向吸顶天线内部结构
全向吸顶天线是一种室内天线，其内部结构主要包括以下几个部分：
1. 振子：全向吸顶天线的振子通常采用单臂振子或双臂振子结构，由锥柱结构、台锥反射盘和馈电柱组成。
锥柱结构包括一段空心柱、一空心台锥和一段馈电柱，其中空心柱的高度和半径以及空心台锥的高度、上底半径和下底半径都有一定的取值范围。
台锥反射盘则包括一圆形盘、一段空心柱和一空心台锥，其中圆形盘的半径要大于一定值，空心柱的高度和半径以及空心台锥的高度和上底半径也有一定的取值范围。
馈电柱的高度和半径也有一定的取值范围。
2. 馈电接头：馈电接头是天线内部的重要部件之一，其作用是将信号传输到天线内部。
馈电接头通常采用聚氯乙烯等绝缘材料填充，以保证信号传输的稳定性和可靠性。
3. 电路板：电路板是全向吸顶天线中控制信号传输的重要部件，通常采用多层电路板设计，以实现信号的放大、滤波、匹配等功能。
电路板上的元件通常采用SMT贴片工艺进行焊接，以保证其可靠性和稳定性。
4. LED灯：全向吸顶天线通常还配备有LED灯，以便在发射信号的同时提供照明功能。
LED灯的亮度、色温等参数也会影响天线的整体性能和外观效果。
总之，全向吸顶天线的内部结构比较复杂，需要考虑到多种因素，包括信号的传输、天线的辐射方向图、天线的增益、天线的效率等等。
同时，天线的外观设计和结构也需要考虑到用户的实际需求和使用场景。
新型全向吸顶天线应用介绍-福建泰克130408
新型全向吸顶天线应用介绍-福建泰克130408室外天线介绍福建泰克通信有限公司2022年04月08日室外天线介绍全向吸顶天线是室分中用于信号覆盖的主要天线类型，其性能直接影响系统效率、通信质量和网络投资。
传统室分全向吸顶天线存在一些技术缺陷，在高频段信号的正下方聚集，信号分布不均匀等。
新型天线性能稳定，质量可靠，各项指标均优于现有传统天线，有效覆盖面积至少增加1到2倍，可使3G室分新建成本降低50%以上，改造成本降至10%以下。
室外天线介绍900MHz实测E面方向图2170MHz实测E面方向图室外天线介绍新型全向吸顶天线传统全向吸顶天线缺陷系统组成天线辐射特性：在低频段(806-960MHz)呈现“∞”形，天线最大辐射边缘在距离竖直方向90°左右。
在高频段(1710-2500MHz)呈现双“叶肺”形，天线最大辐射边缘在距离竖直方向35°左右。
空间衰减:在高频段(1710-2500MHz),方向图显示60°衰减3dB,在90°衰减9dB以上。
随机抽测现有全向吸顶天线，发现普遍存在类似问题，有的天线在高频段θ=90°方向衰减甚至超过10dB。
覆盖范围及质量一般建筑室内层高为3m,通信终端(如正常通话、电脑)离地1m以上，通信收发端高度差不足2m。
现有天线高频段最大辐射方向(θ≈35°)对应的覆盖半径1.40m,3dB衰减处(θ=60°)对应的覆盖半径约3.46m,到天线覆盖半径10~20米的覆盖边沿，天线增益衰减7~8dB。
换而言之，对高频段信号，80%以上的信号功率集中在天线正下方覆盖面积不足10%的范围内，而覆盖半径大于3.46米到10~20米的覆盖边缘、占有效覆盖面积90%以上的区域仅有不足20%的信号功率。
室外天线介绍天线60°信号功率区域范围10%区域范围90%3m1m最大辐射角35°覆盖半径1.4m覆盖半径3.46m半径10-20m红色圆锥区增益域衰减3dB绿色圆锥区域增益衰减7-8dB室外天线介绍系统兼容性也正是由于现有全向吸顶天线在高低频段E面最大辐射方向相差较大(约50º),导致2G和3G室分信号无法协同设计，3G网络室分天线比2G网络的室分天线几乎要加密一倍，使3G室分新建和改造工程投资倍增，而且造成3G信号分配不均匀和2G网络信号过强和外泄严重。
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南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：* * *学号：* * *系部：康尼学院专业：通信工程题目：室内全向吸顶天线设计指导者： * * * 教授评阅者： * * * 讲师2013 年 6月南京A Design of an Indoor Omni-directionalCeiling AntennaA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByAiya DaySupervised byProf. Qi WangCollege of Communication EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要本毕业设计在对天线基本理论、主要参数、工程应用进行详细阐述的基础上，采用基于有限元法的数值仿真技术HFSS，设计了一种全向辐射的吸顶天线。
天线能够在双频带806~960和1710~2500MHZ有效地工作，回波损耗小于-10dB，增益达到5dB。
根据仿真优化数据制作了一个室内全向吸顶天线的实验模型，利用网络矢量分析仪、路由器、笔记本以及wireless Mon等软、硬件对天线进行测量，包括回波损耗、辐射方向性和增益等，与仿真结果比较具有很好的一致性。
本文还对不同几何参数的吸顶天线物理性能的影响进行多方面的研究。
最终所设计的天线具有较好的工程应用性。
关键词：室内全向吸顶天线；Ansoft HFSS；回波损耗；增益方向图AbstractBased on the antenna's fundamental theory and the main parameters, engineering application, this paper designed a ceiling antenna with omnidirectional radiation, which is based on the FEM numerical simulation technology of HFSS. The antenna can work in the double frequency band between 806~960 and 1710~2500MHz effectively. The antenna's return loss is less than -10db and the gain can reach 5dB. According to the simulation optimization data, I construct an experiment model of Omni-directional radiation ceiling antenna. By using software Wireless Mon and hardwares such as vector network analyzer, routers, laptop computer, the antenna's return loss, radiation pattern and gain are measured. It is shown that the measured data has a good consistency with the simulation results. This paper also made all-round study to the antenna's physical properties for different geometric parameters'. The final designed antenna has good engineering application.Key words: Indoor Omni-directional ceiling antenna；Ansoft HFSS. Return loss；Gain pattern目录第1章绪论 .................................................. - 1 -1.1引言................................................... - 1 -1.2选题背景与意义......................................... - 1 -1.3国内外现状............................................. - 2 -1.3.1国内现状 ......................................... - 2 -1.3.2国外现状 ......................................... - 2 -1.4毕业设计的主要内容 ................................. - 3 - 第2章天线基本原理 .......................................... - 4 -2.1天线概述............................................... - 4 -2.2天线的基本概念......................................... - 4 -2.2.1电基本振子的辐射 ................................. - 4 -2.2.2发射天线的电参数 ................................. - 5 -2.3电磁场的有限元法....................................... - 7 -2.3.1有限元法基本原理 ................................. - 7 -2.3.2 有限元法求解问题的基本步骤....................... - 8 - 第3章HFSS仿真技术 .......................................... - 9 -3.1 HFSS软件简介.......................................... - 9 -3.2 HFSS仿真技术的主要功能................................ - 9 -3.3 HFSS仿真设计解决思路.................................. - 9 -3.4 HFSS仿真软件的应用................................... - 10 - 第4章室内全向吸顶天线的研究............................... - 11 -4.1 天线的设计........................................... - 11 -4.1.1 天线设计的基本思路.............................. - 11 -4.1.2天线的设计要求 .................................. - 11 -4.2 天线仿真模型的构建................................... - 11 -4.3改变反射台的尺寸对天线各方面性能的影响................ - 30 -4.4实验模型的制作........................................ - 37 - 第5章天线模型的测量与分析................................. - 38 -5.1 网络分析仪的概述.................................... - 38 -5.2 网络分析仪的测试步骤................................. - 39 -5.2.1 开机和主菜单功能............................... - 39 -5.2.2 测量方法....................................... - 40 -5.3室内全向吸顶天线的辐射特性的测试...................... - 40 - 第6章总结与展望 ........................................... - 44 - 致谢 ........................................................ - 45 - 参考文献 .................................................... - 46 -第1章绪论1.1引言天线是实现电磁波传播的必备器件：信号发射端通过天线实现电磁波辐射，信号接收端通过天线实现电磁波感应。
所以，无论哪种通信系统，只要它的传输方式为无线传输，那么就必须使用天线，不必考虑该系统的工作频率为多少，在哪种频段，也不用考虑该系统用的何种多址技术或调制技术，无线品种繁多，以供不同工作频段、不同极化方式、不同覆盖范围、不同结构、不同功能以及不同用途等。
天线在移动通信网络中起着举足轻重的作用，如果天线的选择类型不好或是天线的参数设置不当，都会直接影响网络的质量。
目前，在室内覆盖工程中大量使用的是传统的全向吸顶天线，其实在实际工程中暴露出了一些技术缺陷，如在高频段信号向正下方聚集、信号分布不均匀等。
为解决这些问题，研究人员开发出了众多高效率的新型全向吸顶天线[1][3]。
本论文的重点就是研究双频带全向吸顶天线的方向性和实现形式。
1.2选题背景与意义随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑物越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。
由于建筑本身具有屏蔽和吸收作用，使得无线电波有较大的损耗，造成移动信号的弱场强区或盲区，并且建筑物类似大型购物商场、会议中心，因为移动电话的使用密度比较大，局部网络容量不能满足用户的需求，无线信道会发生拥塞的现象。
室内覆盖系统能够很好的解决上述问题。
室内覆盖是针对室内使用群、作为改善建筑物内的移动通信环境的成功方案，全国各地的运营商对此方案都较为认同。
该方案的原理是通过室内分布天线系统把移动基站的信号分布在室内各个角落，因而保证了室内区域的信号覆盖较为理想。