宽带天线的分析与仿真开题报告

1. 研究目的与意义

在 1886年，hertz构造了第一个无线发射与接收系统从而验证了maxwell关于电磁波的理论的正确。marconi在此基础上开展了无线电报的实验，并发明了长波天线。早期的天线设计依赖于经验，往往在一个天线设计成功工作后才会有相应的理论解释。在第二次世界大战期间，进行了很多高频段的天线研究，二战后天线理论逐渐成熟，并且随着计算机的发展，计算电磁学软件快速发展，在1990年代前后推出了商用的电磁软件，如sonnet、hfss。今天这些软件在天线的分析与设计中已经成为不可或缺的工具。

为适应现代通信设备的需求，天线的研发主要朝几个方面进行，即减小尺寸、宽带和多波段工作、智能方向图控制。随着电子设备集成度的提高，通信设备的体积也越来越小，这时天线对于整个设备就显的过大，这就需要天线减小自身尺寸。然而，在不明显影响天线的增益和效率的同时减小天线的尺寸却是一项艰巨的工作。电子设备集成度提高，经常需要一个天线在较宽的频率范围内来支持两个或更多的无线服务，宽带和多波段天线能满足这样的需要。所以为了满足人们对无线通信系统的容量、速度、安全性等方面日益增长的需求，需要研究宽带天线技术。

研究目的：

2. 研究内容和预期目标

1.学习有关电磁理论，理解扩展偶极子天线臂实现天线阻抗带宽的扩展的有关原理。

2.在hfss软件中建立宽带天线的电磁模型，仿真分析其反射系数与辐射模式特性。

3.分析天线结构参数与天线特性的关系。

3. 研究的方法与步骤

1．调查研究当前社会对宽带天线的需求，根据需求明确本课题需要实现的宽带天线的功能，并且让本课题的研究满足社会需求；

2．收集资料，通过文献和资料的整理和分析，得出本课题的理论依据和设计标准。

4. 参考文献

[2] 丁君.工程电磁场与电磁波. 高等教育出版社

[3] david m. pozar. microwave engineering. john wiley sons, inc.2005

[4] hubregt j. visser. antenna theory and applications. john wiley sons ltd, 2012

5. 计划与进度安排

1. 2022-03-01---2022-03-19 阅读文献，初步学习理解天线工作原理与有关性能指标，初步熟悉仿真软件，撰写开题报告。

2. 2022-03-20---2022-03-31 深入学习有关基于矢量位求解天线远区场的理论，偶极子天线的基本理论。掌握有关在电磁软件中进行电磁结构建模以及边界条件和激励的设置方法。

3. 2022-04-01---2022-04-15 在仿真软件中搭建简单的偶极子天线模型进行仿真，进一步加深有关理解有关原理与仿真方法。