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欧阳文创编
实验一半波振子天线仿真设计
一、
时间：2021.03.12创作：欧阳文
二、实验目的：
1、熟悉HFSS软件设计天线的基本方法；
2、利用HFSS软件仿真设计以了解半波振子天线的结构和工
作原理；
3、通过仿真设计掌握天线的基本参数：频率、方向图、增益
等。
三、预习要求
1、熟悉天线的理论知识。
2、熟悉天线设计的理论知识。
四、实验原理与参考电路
3.1天线介绍
天线的定义：用来辐射和接收无线电波的装置。天线的
作用：将电磁波能量转换为导波能量，或将导波能量转换为
电磁波能量。
3.1.1天线的基本功能
天线应尽可能多的将导波能量转变为电磁波能量，要求
天线是一个良好的开放系统，其次要与发射机(或接收机)良
好匹配;
（1）、天线应使电磁波能量尽量集中于需要的方向，
欧阳文创编
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（2）、对来波有最大的接收;
（3）、天线应有适当的极化，以便于发射或接收规定极
化的电磁波;
（4）、天线应有只够的工作带宽;
3.1.2天线的分类
（1）、按用途分：通信天线、广播电视天线、雷达天线
等;
（2）、按工作波长分：长波天线、中波天线、短波天
线、超短波天线、微波天线等;
（3）、按辐射元分：线天线和面天线;
3.1.3天线的技术指标
大多数天线电参数是针对发射状态规定的，以衡量天线把
z
高频电流能量转变成空间电波能量以及定向辐射的能力。
（1）天线方向图及其有关参数
r
所谓方向图，是指在离天线一定距离处，辐射场的相对O
y
场强
x
(归一化模值)随方向变化的曲线图。如图1所示。若天
线辐射的电场
Erθφ
强度为(,,)，把电场强度（绝对值）写成
式中I为归算电流，对于驻波天线，通常取波腹电流I
m
作为归算电流；
fθ,φ
()为场强方向函数。因此，方向函数可定义为
欧阳文创编
欧阳文创编
E(r,,)
f(,)式2
60I/r图1方向图球坐标系
为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函
数，
Fθ,φ
用()表示，即
式中，f(θ,φ)为方向函数的最大值；E为最大辐射
max
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