论文总字数：18773字

摘 要

：当今时代无线移动通信技术的研究突飞猛进，人们对通信系统的发展愈加的关心和重视，而对作为通信终端的天线提出小型化、宽频带、高增益等要求尤为明显。此外，因为对数周期天线制作精度比较高、一致性较好并且易于加载等一系列的优点，使得它在无线通信行业得到了广泛的应用和认可。

本文所设计的对数周期天线是建立在LPDA（LPDA)的理论分析基础上的，从平面对数周期天线的每一个组成部件入手分析，详细介绍了LPDA的结构特点和工作原理，同时，对宽带天线的小型化技术和宽频带技术进行相关的分析和介绍，然后借助高频电磁仿真软件——HFSS，设计并制作了一种小型化、宽频带的对数周期天线——1-10G对数周期天线。

由于种种良好的理论知识的沉淀，为本次设计和制作的对数周期天线奠定了夯实的基础。为了使得天线的方向性更好，发射功率更高，可以采用两组LPDA组阵的方法，基于以上种种分析计算，设计制作一款工作频段在 1GHz-10GHz的T型平面对数周期天线。

关键词： LPDA，宽频带，小型化，HFSS，方向性

1-10GHz plane log periodic antenna is

designed and manufactured

02011231 LiuQun

Supervised by ZhouXiang

Abstract：With the research progresses on broadband communication and radio technology by leaps and bounds, the development of the communication system has been paid much concern and more attention by the researchers, especially as a communication terminal antenna miniaturization, broadband, high gain and other requirements of the proposed is particularly evident. In addition, because the log periodic dipole antenna manufacturing accuracy is relatively high, good consistency, ease of loading and a series of advantages, so it has been widely used and recognized in the wireless communication industry.

The log periodic antenna designed in this paper is based on the theoretical analysis of the log periodic dipole antenna (LPDA),analyze each component of the plane log periodic antenna, and the structure and working principle of the log periodic dipole antenna are introduced in detail. At the same time, the technology of broadband antenna miniaturization and broadband technology are analyzed and introduced, then use the high frequency electromagnetic simulation software -- HFSS, design and produce a logarithmic periodic antenna with a small size and broadband--1-10G log periodic antenna. Because of the comprehensive knowledge of theory, the log periodic antenna laid a solid foundation for the design and production.

In order to make the antenna directional better and transmit power higher, the method of two groups of log periodic dipole antenna array is adopted. Based on the above analysis and calculation, a working band of T - type 1GHz-- 10GHz plane log periodic antenna is designed and manufactured.

Key words: LPDA, broadband, miniaturized, HFSS，directivity

目录

摘要 I

Abstract II

1-10GHz对数周期天线研制 1

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国内外宽带天线小型化的研究概况及发展动态 1

1.3 几种天线仿真软件 1

1.4论文的组织安排 1

第二章 对数周期天线的相关理论基础和数据分析 3

2.1宽带天线 3

2.2 对数周期天线设计的理论基础 3

2.2.1 LPDA的结构 3

2.2.2 LPDA的工作原理 4

2.2.3 LPDA的电特性 5

2.3 本章小结 7

第三章 对数周期天线相关参数的计算选取和仿真原理 8

3.1相关的参数计算原理 8

3.2 利用HFSS对对数周期天线仿真 10

第四章 1-10GHz对数周期天线的数据设计和仿真优化 12

4.1技术指标 12

4.2 印刷平面对数周期天线的分析 12

4.2.1 选取介质基板 12

4.2.2 馈电方式 12

4.3 对数周期天线的数据设计分析 12

4.3.1 尺寸分析 12

4.3.2 仿真优化与分析 15

4.3.3 样品制作和测试 19

第五章 总结与展望 24

致 谢 25

参考文献 26

1-10GHz对数周期天线研制

第一章 绪论

本章主要介绍本课题的研究背景和意义，其次概括性的介绍了对数周期天线的研究现状和发展历程，此外还简要叙述了几种用于天线设计的高频电磁仿真软件（主要是以HFSS为主），本章的结尾给出了本次设计的的主要工作和结构的选择设计。

1.1 课题的研究背景及意义

天线在当今社会的重要性不言而喻，它在通信和军事领域的作用十分显著，已然成为了不可或缺的重要组成部分。天线的应用场所之多使得天线在当今社会生活工作中都有着中流砥柱的作用，由于需求的增加引发了更多人对天线的研究和探索，人们期望能够用更小的投入换来性能极佳的天线，在这种形势下，一种新型的天线便诞生了——对数周期天线。而对数周期天线的出现并没有使人们停下进一步研究的脚步，研究者更加希望能够通过优化天线的基本参数和结构特征，从而设计出适合当今社会需求的小型化、宽频化的天线。

在很多应用场合下，宽频化、小型化天线的需求都与日俱增。其研究和发展也在很多方面具有很大的影响。无论是军事还是民用领域，这种天线都得到了一致的认可和偏爱。本文主要是通过连接对数周期天线的理论基础，从而展开设计过程，最终做出天线样品。最后通过实验测试，观察样品天线是否满足阻抗特性、驻波比、方向图等电指标的要求^[4][5]。

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