超宽带缝隙螺旋天线仿真与教学应用研究

改革微波技术与天线实验课程实验教学模式,采用全波电磁仿真软件,设计和仿真了超宽带缝隙结构的平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线。设计的两种天线都采用同轴电缆直接馈电的方式,结构简单,易于实现。优化和仿真结果表明,在0.4~2GHz的频率范围内,这两种天线的输入电压驻波比小于2,方向图和增益等指标均达到了设计要求,适合于实际应用。仿真结果展示了全波电磁仿真软件的应用效果。     

基于HFSS仿真软件的天线实验课程研究

针对目前高校在天线实验教学中实践环节开设不充分的问题,通过基于HFSS电磁仿真软件的对称振子天线和喇叭天线的仿真设计实例,提出采用HFSS仿真软件代替天线实物教学的实验课程改革,通过仿真得到天线的回波损耗、电压驻波比、输入阻抗及方向图,达到了节省设备资源、提高教学效果、调动学生兴趣的目的。该教学方法的实际教学效果表明,引入仿真实验对学生实践能力的提升起到了良好作用。     

CST电磁仿真技术在天线实验教学中的应用

提出了在典型工程问题的指导下构建电磁仿真实验教学环境的构想。以超宽带单极子微带天线的典型工程为例,采用全波电磁仿真软件CST,对典型的单极子微带天线进行优化设计和仿真研究,对天线的宽带辐射特性进行了分析和演示,突出展示了电磁仿真软件辅助实验教学的形象化特点。结合在线网络架设服务,帮助学生更好地提高解决复杂工程问题的能力。     

天线仿真实验的设计与教学实践

基于时域有限差分法电磁仿真软件FDTD,设计了系列天线仿真实验.通过仿真软件,对天线进行了建模,经计算得出系列天线性能参数,如远场辐射方向图、回波损耗、驻波比、阻抗匹配等.计算并分析了矩形微带天线、直线阵列、相控阵天线和平面阵列天线的远场方向特性,并在教学中验证了天线仿真实验的可行性,收到了较好的教学效果,加深了学生对天线技术等课程的理解.     

“微波技术与天线”课程多媒体教学改革

本文探讨了如何利用现代多媒体技术及EDA电磁仿真软件提高"微波技术与天线"课程的教学质量。通过多媒体技术能将抽象的概念形象化,利用EDA仿真软件能够对微波器件及天线等进行三维仿真设计,达到理论与实践相结合的目的。同时,建立了相应的课程网站,丰富了课程的教学手段。     

MATLAB和HFSS在天线教学中的研究与应用

天线是一门高等院校电子信息类本科生的专业方向课,这门课程的特点是概念抽象化,如方向图、回波损耗等概念不易理解.借助于HFSS和MATLAB两种仿真软件可以使抽象的概念形象化,加深学生对天线基本理论的理解.     

双极化介质谐振器天线设计与教学实践

在电波与天线课程中引入双极化相控阵天线设计用于驱动教学模式,以方案设计、电磁仿真和加工实验为手段,开展面向工程应用的实践教学改革探索,以达到有效提升教学效果的目标。阐述了双极化相控阵天线的特点和教学应用方法,以双极化介质谐振器天线的设计为例,进行了中心频率为5GHz的天线单元的电磁仿真和加工测试工作。研究结果表明,双极化介质谐振器天线是一种有效的双极化相控阵天线单元实现方案,对实际工程应用起到有益的参考作用,同时介质谐振器作为一种新型的天线,在教学方面具有创新性。     

IE3D仿真软件在天线教学实践中的应用

天线技术是通信及其相关专业学生所必修的一门课程。但天线理论往往需要大量的电磁场知识为基础,同时又与工程实践联系十分紧密。而目前大中专院校对于天线课程的教学实践开设不足,造成学生学习困难。本文利用基于矩量法的电磁场仿真软件IE3D,针对天线技术中研究热点的微带天线,用计算机仿真代替实物天线教学实验,这一方法的应用使学生能很好的理解天线的理论,提高学习兴趣与效率。     

用于人体中心无线网络的平面倒F天线仿真

仿真了用于构建人体中心无线网络的蓝牙通信系统平面倒F天线.依据天线理论和人体中心无线网络的特定需求,选择工作于蓝牙频段的平面倒F天线为仿真对象.通过对电磁场EDA仿真软件的整体了解,选择美国REMCOM公司的全波三维电磁仿真软件XFDTD作为仿真平台.仿真结果为,在2.45 GHz的中心频率下,电压驻波比1.31,输入阻抗50.4-j13.3Ω,频带宽度130 MHz,相对带宽5.3%,天线系统效率79.94%.该性能优良的窄带天线,可满足人体中心无线网络的通信需求.     

CST微波工作室在高增益平面反射阵天线实验教学中的应用

在天线理论与技术课程教学中，天线的基本概念和工作原理较为复杂抽象，且天线的实验验证及性能测试依赖价格昂贵的微波测试仪器及微波暗室等条件，尤其是高增益天线由于其电尺寸较大、仿真难度也较大。针对课程现存的这些教学难点，介绍了CST微波工作室在高增益天线设计实验教学中的应用。以一个24 GHz高增益反射阵天线为教学案例，通过软件的应用使学生掌握天线手动建模、VB宏语言自动化建模、2D/3D天线方向图查看、天线辐射效率计算等教学内容。同理论教学相比，基于CST微波工作室的实验教学环节可有效地将天线设计过程形象化、案例化，使得“天线理论与技术”课程教学更具说服力，提高课程的教学效果和专业水平。     

一种低成本圆极化天线实验教学的研究

为全面提高学生对天线特性(包括阻抗特性、方向特性和极化特性)的理解,使学生亲身体验天线从设计制作到测试应用的全过程,提出了一种适合实验教学的低成本圆极化天线结构,并给出了工程化的天线实验教学思路。实验过程包括理论设计、软件仿真、天线制作、测试调试和工程应用等环节。通过一系列的训练,使学生熟悉天线电磁仿真软件、掌握天线参数分析和测量的方法,培养学生创新设计天线的能力。     

理论分析与电磁仿真结合的微波器件设计教学

以介质谐振天线的典型工程应用为案例,将理论推导与电磁仿真相结合,对介质谐振天线进行分析和演示,增强学生对器件特性的理解,使学生从理论到仿真、从公式推导到可视化的演示,构建全面的知识结构。该教学模式发挥了电磁仿真在微波器件设计教学中良好的辅助作用,增强了学生解决复杂工程问题的能力,对器件设计类教学改革有一定的参考意义。     

基于FEKO的双极化振子天线设计与仿真研究

采用FEKO软件,设计和仿真了一种双极化振子天线,以说明微波电磁仿真技术在工程中的作用。设计的振子天线由正交放置的2个天线单元组成,在馈线处做了开槽处理,便于阻抗匹配。在天线下方加入一块锥形地板,使其更接近于定向辐射。仿真结果表明,该天线两个端口的电压驻波比小于1.5的阻抗带宽约为800MHz,端口隔离度小于-27dB,波束宽度约为60°,增益约为5dB,轴比约为31dB。     

基于HFSS的915MHz微带天线设计与仿真验证

以计算机电磁模拟仿真软件HFSS为平台,以915MHz矩形微带贴片天线为例,介绍天线工程设计与仿真验证的过程。文中采用经典的传输线理论估算设计参数,并在计算机上建模与验证,根据仿真结果优化调整设计参数,使所设计的天线在给定条件下达到可实现的最佳性能指标。     

天线实验教学仿真系统的研究

采用Visual Basic软件开发工具设计并实现了天线实验教学仿真系统。首先给出了系统的构成,讨论了天线模型的建立、天线方向性图和天线输入阻抗的测量,最后介绍了系统的软件实现过程。所设计的天线实验教学仿真系统实现了天线的方向性图和输入阻抗的测量过程。应用表明,天线实验教学仿真系统具有交互性好、实用和逼真等特点。     

基于DGS滤波器的低功率整流天线设计

设计了一种基于缺陷地结构(DGS)滤波器的高效率整流天线,可应用于低功率条件下的无线能量传输系统中。鉴于缝隙耦合微带天线具有较宽的阻带特性和高增益,因而被用于整流天线的接收天线,仿真得到该天线的谐振频率为5.8GHz,增益为8.2d B。整流电路采用DGS直通滤波器,以抑制交流信号传输到负载而被消耗。应用高频仿真软件HFSS对天线和滤波器进行仿真设计,应用ADS射频仿真软件对整流天线系统进行了仿真优化。仿真结果表明,该整流天线在3d Bm输入功率条件下,直流-微波转换效率达到了51.8%。     

电磁带隙结构反射板双面印刷偶极子天线研究

采用具有紧凑尺寸特征的高阻抗表面蘑菇状电磁带隙结构(EBG)做为双面印刷偶极子天线的反射板,利用HFSS电磁仿真软件模拟对传统金属良导体(PEC)反射板结构以及EBG反射板结构双面印刷偶极子天线的主要参数进行了对比研究。研究表明:采用EBG结构后可降低传统天线的高度约55%,同时提高天线增益约1.9dB。     

Comsol仿真软件在“电磁兼容”课程实验中的应用

随着电子产品中的电磁兼容问题越来越受到关注,“电磁兼容”理论已成为电气技术人员必备的专业基础知识,也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。针对“电磁兼容”理论中概念抽象、公式多、学生理解困难等问题,通过优化实验内容,采取基于问题需求牵引式、互动式的教学方式,将Comsol仿真软件引入学生的实验中去。以“飞机天线串扰电磁兼容仿真实验”设计为例,说明将仿真软件用于电磁兼容课程实验的全过程。结果表明,该实验方式从多角度综合考虑了电磁兼容性的问题,有利于培养学生的理论知识,以及分析问题、解决问题的能力。     

基于HFSS仿真软件的微波天线课程教学探索

为使学生更好地理解微波天线辐射的基本原理及物理意义,提出将电磁场仿真软件HFSS应用到微波天线课程的教学中,使抽象难懂的天线理论公式转变为可视化的图形演示,提高学生的学习积极性,从而提升教学效果。以微带天线为例,采用HFSS仿真软件,对天线的反射系数、辐射方向图以及增益进行了分析和演示。实践证明,这种感性认知教学方法有助于加强学生对微波天线理论的理解和掌握。     

两种双频鞭天线的设计方案和电磁仿真研究

提出了综合考虑天线仿真技术和天线加工技术的天线设计性实验教学思路。以双频鞭天线的设计为例,研究了基于金属杆状结构和微带电路结构的双频鞭天线的设计方案,采用电磁仿真软件CST对其进行优化设计,在给定的工作频率上实现了技术指标要求,通过对两种方案的加工和辐射特性的分析,展示了该实验教学模式的特点和优越性。该双频鞭天线的设计方案对工程应用具有参考意义。