1. 研究目的与意义
对数周期天线是一种非频变超宽带天线, 它具有自相似结构, 其电性能在15: 1 甚至更宽的频带内基本保持不变。
对数周期天线一般采用圆柱振子, 由于体积大, 重量重, 制作难度大,精度有限, 其应用范围受到了很大的限制。
1980年, p. s. hall 提出了对数周期天线一种新形式-微带对数周期天线 , 随后又进行了一系列研究工作 , 证实这种天线具有超宽带特性, 可以实现多个倍频程的带宽。
2. 国内外研究现状分析
目前,仿真软件ANSOFT HFSS的计算精度和效率不断提高。但是要建某些阵列天线或其他复杂函数线构成的天线,操作工作量会增大,检查错误和修改模型都较困难。HFSS提供了基于VBScript的宏命令来进行软件的二次开发。采用HFSS的VBscript宏能方便模型的建立和修改,提高工作效率。通过VBScript可以建立HFSS仿真模型,也可控制HFSS包括材料设置、边界设置、激励设置、求解设置等所有操作。
对数周期偶极子天线(log-periodic dipole antenna),由于其工作频带宽、增益高、前后比好、结构简单、成本低等众多优点,在短波、超短波、微波等波段的通信、侧向、侦察、电子对抗等方面得到了广泛的应用。3. 研究的基本内容与计划
本人想通过对对数周期天线的分析,编写出基于vbscript的程序,通过外部输入初始参数,自动建立hfss仿真模型,并进行仿真分析。
设计一个微带贴片形式的对数周期天线。需要输入的参数有:工作的最高频率fh、和工作的最低频率fl,以及比例因子г、间距因子σ。同时应给出最末端振子(或初始端振子)的振子宽度w1。
通过初始输入参数,根据对数周期天线的理论分析,采用vb语言或者matlab语言等进行程序设计,得到对数周期天线的结构参数。包括天线的振子个数,各个振子的长度信息,各个振子的位置信息等。利用ansoft hfss的强大的宏语言命令,基于vbscript语言编写程序。将对数周期天线的结构参数信息导入,建立hfss的仿真模型。程序编写好后,通过简单的初始参数的输入,便能建立不同振子个数和不同尺寸的天线仿真模型。利用hfss的宏语言,根据所需的频带范围要求,轻松的建立仿真模型,并得到结果。同时,还可省去在hfss中修改模型和增减振子个数的操作。
4. 研究创新点
通过ansoft hfss提供的宏语言,设计一个要求频带的对数周期天线。
通过输入初始目标,自动建立天线仿真模型。
面对越来越复杂的工程问题,相较于传统建模而言,通过宏语言能够更方便的解决一些规模大、具有一定规律的问题,并更加便于进行结果的处理和模型的修改。
