电磁兼容宽带测量线天线研究

论文摘要

随着电磁兼容测试环节在产品研发及生产周期中的重要性日益突出,电磁兼容测试需求必然加大,然而国内标准实验室无论是建造材料,还是仪器设备都是从国外进口,价格昂贵,普及率低,几个小时的检测费用高达几万元,往往只能在产品交付验收时才能进行这样的测试,这显然与电子产品的“设计—研制—生产”的全周期电磁兼容验证和控制这一理念是相悖的。针对以上问题,本实验室试图在现有屏蔽室、半电波暗室测试环境的基础上,以频谱仪为依托,采用虚拟仪器技术,通过开发相应的信号处理软件、研究性能更好的电磁兼容测试附件,来研制低成本的配套检测手段。电磁兼容测试附件中,首当其冲的就是电磁兼容宽带测量天线。电磁兼容测试频带宽,从几十Hz到几十GHz,必须采用宽带的电磁兼容测量天线才能覆盖这些频段。本文主要针对常用电磁兼容宽带测量线天线研究,典型代表有半波振子天线、双锥天线、对数周期天线、圆锥对数螺旋天线。针对每种天线,在分析了其宽带化技术原理基础上,提出了广义的设计方法,并给出了典型频带的设计实例;结合电磁仿真软件的仿真优化功能,对天线参数进行了局部调整;最后对研制的初样天线进行性能测试,并和国外同类天线进行性能比对,给出了合理性结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题背景和意义
• 1.2 电磁兼容测试天线概述
• 1.2.1 电磁兼容性测试
• 1.2.2 电磁兼容性测试天线
• 1.2.3 国内外研究现状
• 1.3 论文研究内容和目的
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 电磁兼容宽带测量线天线宽带化技术原理
• 2.1 宽带天线原理
• 2.1.1 宽带天线定义
• 2.1.2 宽带线天线原理
• 2.1.3 本文研究的宽带线天线
• 2.2 宽带线天线系统分析
• 2.2.1 天线系统关键参数分析
• 2.2.2 宽带匹配网络分析
• 2.2.3 线天线本体的宽带化原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 电磁兼容宽带测量线天线设计技术
• 3.1 半波振子天线
• 3.1.1 天线本体结构设计与实现
• 3.1.2 宽带巴伦设计与实现
• 3.1.3 设计流程图
• 3.2 双锥天线
• 3.2.1 本体结构的设计与实现
• 3.2.2 馈电电路设计与实现
• 3.2.3 设计流程图
• 3.3 对数周期天线
• 3.3.1 本体结构的设计与实现
• 3.3.2 馈电系统设计与实现
• 3.3.3 设计流程图
• 3.4 圆锥对数螺旋天线
• 3.4.1 本体结构的设计与实现
• 3.4.2 馈电结构设计与实现
• 3.4.3 设计流程图
• 3.5 本章小结
• 第四章 电磁兼容宽带测量线天线仿真技术
• 4.1 仿真环境—EDA软件介绍
• 4.1.1 FEKO仿真环境
• 4.1.2 HFSS仿真环境
• 4.2 半波振子建模与仿真技术
• 4.2.1 FEKO模型
• 4.2.2 仿真结果分析
• 4.3 双锥天线建模与仿真技术
• 4.3.1 HFSS模型
• 4.3.2 仿真结果分析
• 4.4 对数周期天线建模与仿真技术
• 4.4.1 HFSS模型
• 4.4.2 仿真结果分析
• 4.5 圆锥对数螺旋天线建模与仿真技术
• 4.5.1 FEKO模型
• 4.5.2 仿真结果分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 电磁兼容宽带测量线天线测量技术
• 5.1 天线校准技术
• 5.1.1 天线因子
• 5.1.2 校准方法的研究
• 5.1.3 数据处理及结果分析
• 5.2 天线参数测量
• 5.2.1 阻抗和驻波比的测量
• 5.2.2 天线增益的测量
• 5.2.3 测量结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献