| （论文 字数：15076 页数：30）摘 要：八木天线有着很广泛的应用，比如在军事方面、日常生活方面以及网络方面。但是它也存在着一些缺陷，比如频带窄、抗干扰性差等。本文主要分析了八木天线的结构及原理，并利用HFSS软件对八木天线的性能结构进行分析和设计，提出了进一步改进和优化性能指标的方法。 关键词：八木天线（引向天线）,方向图,方向函数,HFSS,优化 Abstract ：Yagi antennas have a very broad application. For example, in the military, as well as daily network . But it has some defects, such as narrow frequency band and resistance are poor. This paper analyzes the Yagi antenna structure and principle and the use of HFSS software Yagi antenna performance analysis and structural design, made to further improve and optimize the performance of the methods. Keyword: Yagi antenna (antenna lead); Pattern; Orientation function; Optimization 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪 论 1 1.1引言 1 1.2 八木天线的应用和发展 1 1.3 问题的提出 2 1.4论文各章节安排 3 第二章 八木天线的原理和结构 4 2.1八木天线的原理 4 2.2八木天线的结构 4 2.3八木天线的阻抗 5 2.4普通八木天线和分形八木天线结构 5 第三章 用HFSS软件仿真八木天线 8 3.1电磁场仿真软件HFSS和时域有限差分法 8 3.2用AWE技术结合矩形量法分析八木天线 9 3.2.1 八木天线单元的电流分布 9 3.2.2天线输入导纳 11 3.2.3八木天线远区辐射场计算 11 3.2.4 电流分布与方向图 12 第四章 改进和优化八木天线 14 4.1 八木天线前向增益优化的改进处理方法 14 4.1.1 八木天线单元的电流分布 14 4.1.2 单元间距微扰后的辐射场 16 4.2 优化八木天线单元的收发共用相控阵 17 4.2.1 问题的提出 17 4.2.2 相控天线阵单元—二元八木天线的优化设计 19 4.2.3 单元等长的八木天线的优化结果 20 4.2.4 单元不等长的二元八木天线的优化结果 21 4.2.5 激励单元长度固定的二元八木天线的优化结果 21 4.2.6 优化八木天线单元收发共用相控阵的电磁性能及结论 22 第五章 总 结 24 参考文献 25 致 谢 26 第一章 绪 论 1.1引言 上个世纪二十年代，日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了八木天线（Yagi antenna）。它有很好的方向性，较偶极天线有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位旋转控制装置，可以与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络，这种效果是从直立天线上是得不到的。 八木天线的一个重要参数，那就是“输入阻抗”。在谐振状态，八木天线如同一只电阻接在馈线端。常用馈线阻抗为75Ω，如果天线输入阻抗也是75Ω，那就达到了“匹配”，电台输出的信号就能全部从天线上发射出去；如果不“匹配”，一部分功率就会反射回电台的功放电路。 |
基于HFSS软件的八木天线分析和设计
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