第一篇：廣播電視電波傳播技術(shù)思考論文

空間電波傳播只有在理想的狀態(tài)下才能夠出現(xiàn),其主要是指電波在均勻的介質(zhì)中進(jìn)行傳播,不會(huì)產(chǎn)生折射,也不會(huì)出現(xiàn)反射,電波傳播過程中幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何的損失,只有擴(kuò)散的過程中產(chǎn)生極小的損失,此種電波傳播狀態(tài)現(xiàn)實(shí)生活中并不存在。本文對(duì)廣播電視電波傳播技術(shù)所進(jìn)行的研究,主要是在自由空間傳播的基礎(chǔ)上。在對(duì)其進(jìn)行研究的過程中,筆者對(duì)有可能影響電波傳播的介質(zhì)以及其他障礙物都不給予考慮,以此保證研究誤差降到最低。

1廣播電視電波傳播技術(shù)發(fā)展

我國廣播電視已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字化時(shí)代,為了保證電波傳輸質(zhì)量,必須對(duì)覆蓋網(wǎng)匯進(jìn)行嚴(yán)密的規(guī)劃。因?yàn)閺V播電視的獨(dú)特性,即使應(yīng)用多種技術(shù),都無法提高其價(jià)值,經(jīng)過長期的發(fā)展與嘗試,GIS技術(shù)在廣播電視發(fā)展中發(fā)揮了價(jià)值。GIS技術(shù)能夠?qū)ε_(tái)站數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

GIS技術(shù)能夠隨時(shí)隨地的采集地圖信息,并且使用三維技術(shù),將其與虛擬技術(shù)有效結(jié)合,這樣臺(tái)站工作人員對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行完全的了解,這不僅減少了考察時(shí)間,同時(shí)也提高了工作效率。另外,使用GIS技術(shù),能夠?qū)⑺械牡乩硇畔⑻峁┙o工作人員,并且能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行存儲(chǔ),這樣工作人員在對(duì)電波繞射進(jìn)行分析時(shí),能夠有足夠的信息數(shù)據(jù)做支持。

GIS最為一種計(jì)算平臺(tái),其為廣播電視臺(tái)站的正確規(guī)劃、頻率的正確指配提供保證,利用該技術(shù),能夠?qū)?chǎng)強(qiáng)進(jìn)行非常深刻的分析,由此工作效率大為提高,也降低了計(jì)算誤差。目前我國的廣播電視電波傳播技術(shù)中已經(jīng)充分的利用了GIS技術(shù),這對(duì)我國廣播電視安防的發(fā)展有著積極的影響,但是此技術(shù)還需要完善,還有一些缺陷性問題。

目前我國應(yīng)用的廣播電波傳播技術(shù),主要是電波繞射模型,但是此種模型過于理想,現(xiàn)實(shí)生活中,地形十分復(fù)雜,障礙物也非常多,因此電場(chǎng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)會(huì)顯著提高,這就需要在計(jì)算繞射的同時(shí),還應(yīng)該對(duì)植被產(chǎn)生的繞射進(jìn)行計(jì)算,以此減少計(jì)算誤差?？傊?我國廣播電視已經(jīng)進(jìn)入到飛速發(fā)展階段,要想獲得進(jìn)一步發(fā)展,先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用不可或缺。GIS技術(shù)在電波傳播技術(shù)中的應(yīng)用,不僅對(duì)我國廣播電視覆蓋網(wǎng)規(guī)劃效率的提高有所幫助,對(duì)我國廣播電視事業(yè)管理水平的提高也有積極的作用。未來,我國的廣播電視會(huì)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,CIS技術(shù)在電波傳播技術(shù)中會(huì)發(fā)揮更大的作用。

2廣播電視電波傳播

如果通信距離、覆蓋范圍都已經(jīng)確定,則對(duì)于無線電波來說,傳播損耗是首要考慮的問題。廣播電視相關(guān)人員為了保證無線電波能夠發(fā)射到指定的區(qū)域,同時(shí)能夠保證電波傳播過程中不會(huì)損失過大,影響某些區(qū)域的接收效果,這就需要相關(guān)人員對(duì)接收、發(fā)射天線兩者之間可能出現(xiàn)的電波損耗進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算。單純的從理論性的角度來說,電波在均勻介質(zhì)中傳播,其傳播方向不會(huì)發(fā)生任何的偏折,只會(huì)沿著直線,也不會(huì)在傳輸過程中被吸收,但是現(xiàn)實(shí)并非如此,電波傳播經(jīng)過的空間異常復(fù)雜,傳播途中會(huì)產(chǎn)生很多不確定性因素,這些因素都會(huì)使電波傳播發(fā)生偏折,這對(duì)廣播電視信號(hào)的正常接收帶來了非常大的困擾。按照我國頻率資源劃分所作出的相應(yīng)的規(guī)定,我國的廣播電視頻段主要處于高頻以及超高頻,其中某些頻段能夠與其他資源共同使用。高頻無線電波也可以將其稱之為超短波,其主要負(fù)責(zé)視線傳播以及散射傳播,超高頻也可以被稱之為分米波,其主要負(fù)責(zé)視線傳播以及流層散射傳播,現(xiàn)如今已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。

3電波繞射計(jì)算方法

由于我國地域比較廣闊,如果在電波的傳播過程中在地球表面出現(xiàn)凸起或者遇到障礙物時(shí),電波就會(huì)發(fā)生繞射的現(xiàn)象,在影響較大的情況下,接收點(diǎn)就不能收到電波的信號(hào)。在傳播的過程中接收天線與發(fā)射天線之間的距離成為視距傳播。這種傳播主要受到地面的反射波動(dòng)額影響,如果電波的傳播路徑達(dá)到一定的界限時(shí),在地面上就屬于平線傳播,所以就要考慮地球曲率對(duì)傳播的影響。下面介紹一個(gè)或者多個(gè)障礙物計(jì)算的方法。在遇到多個(gè)障礙物時(shí)就要引入地球半徑的概念,所以適用于視距傳播或者海、陸的傳播等。

在無線電波的傳播路徑上都是有很多間隔點(diǎn)的海拔高度組成的。所有的點(diǎn)都是有秩序的排列組合,其中第一個(gè)點(diǎn)和最后一個(gè)點(diǎn)是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的海拔高度,在每一個(gè)高度上都會(huì)成為一個(gè)剖面的形狀,在點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離要盡量保持一致,這樣才能方便計(jì)算,所以先要找到剖面數(shù)據(jù)的最大繞射參數(shù)V,然后看在整個(gè)路徑上是否有中間點(diǎn),如果a+1=b,就可以證明路徑上是沒有中間點(diǎn),這時(shí)候電波的損耗就可以忽略不計(jì)。如果不是上面這種情況,就要將中間點(diǎn)逐個(gè)的算出來,然后在將最大的繞射參數(shù)V選出來?？梢愿鶕?jù)上面的式子看出來,如果在同樣路徑的傳播上使用不同的地球半徑進(jìn)行計(jì)算時(shí),首先要對(duì)確定地球的有效半徑并對(duì)兩邊的輔助峰進(jìn)行計(jì)算,然后才能用其他的有效半徑進(jìn)行繞射損失的計(jì)算,這樣就可以避免使用不同地球半徑引起的計(jì)算機(jī)過的誤差。

4結(jié)語

綜上所述,可知電波在自由空間進(jìn)行傳播時(shí),場(chǎng)強(qiáng)大小與天線接受距離息息相關(guān)。不過,發(fā)射頻率的多少與電波傳播效果卻無任何的聯(lián)系。在自由空間傳播下,電波的傳播距離與電波損失成正比,即傳輸距離遠(yuǎn),電波損耗也大,這就證明了球面波的確存在著擴(kuò)散損失。對(duì)廣播電視傳播技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行研究與思考,這樣利于廣播電視覆蓋網(wǎng)臺(tái)站的規(guī)劃以及臺(tái)地址的選擇,為我國廣播電視的進(jìn)一步普及提供了依據(jù)。

第二篇：天線與電波傳播理論論文

天線與電波傳播理論論文

關(guān)于微帶天線

姓 名：何探

學(xué) 號(hào)：3090731126 班 級(jí)：通信09-1班

指導(dǎo)教師：劉月紅 2

隨著全球通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，作為未來個(gè)人通信主要手段的無線移動(dòng)通信技術(shù)己引起了人們的極大關(guān)注，在整個(gè)無線通訊系統(tǒng)中，天線是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為無線信號(hào)的關(guān)鍵器件，其性能的優(yōu)良對(duì)無線通信工程的成敗起到重要作用?？焖侔l(fā)展的移動(dòng)通信系統(tǒng)需要的是小型化、寬頻帶、多功能(多頻段、多極化)、高性能的天線。微帶天線作為天線家祖的重要一員，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)步，在移動(dòng)終端中采用內(nèi)置微帶天線，不但可以減小天線對(duì)于人體的輻射，還可使手機(jī)的外形設(shè)計(jì)多樣化，因此內(nèi)置微帶天線將是未來手機(jī)天線技術(shù)的發(fā)展方向之一，但其固有的窄帶特性(常規(guī)微帶天線約為2%左右)在很多情況下成了制約其應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，因此設(shè)計(jì)出具有寬頻帶小型化的微帶天線不但具有一定的理論價(jià)值而且具有重要的應(yīng)用價(jià)值，這也成為當(dāng)前國際天線界研究的熱點(diǎn)之一。本論文的主要工作是概述微帶天線。

一 微帶天線的發(fā)展歷程

早在1953年箔尚(G．A．DcDhamps)教授就提出利用微帶線的輻射來制成微帶微波天線的概念。但是，在接下來的近20年里，對(duì)此只有一些零星的研究。直到1972年，由于微波集成技術(shù)的發(fā)展和空間技術(shù)對(duì)低剖面天線的迫切需求，芒森(R．E．Munson)和豪威爾(J．Q．Howell)等研究者制成了第一批實(shí)用的微帶天線。隨之，國際上展開了對(duì)微帶天線的廣泛研究和應(yīng)用。1979年在美國新墨西哥州大學(xué)舉行了微帶天線的專題目際會(huì)議，1981年IEEE天線與傳播會(huì)刊在1月號(hào)上刊載了微帶天線專輯。至此，微帶天線已形成為天線領(lǐng)域中的一個(gè)專門分支，兩本微帶天線專輯也相繼問世，至今已有近十本書?？梢?，70年代是微3

帶天線取得突破性進(jìn)展的時(shí)期；在80年代中，微帶天線無論在理論與應(yīng)用的深度上和廣度上都獲得了進(jìn)一步的發(fā)展；今天，這一新型天線已趨于成熟，其應(yīng)用正在與日俱增。

二 微帶天線的結(jié)構(gòu)與種類

微帶天線是在帶有導(dǎo)體接地板的介質(zhì)基片上貼導(dǎo)體薄片而形成的天線。它一般利用微帶線或同軸線等饋線饋電，在導(dǎo)體貼片與接地板之間激勵(lì)起射頻電磁場(chǎng)，并通過貼片四周與接地板間的縫隙向外輻射。因此，微帶天線也可看作是一種縫隙天線。其典型結(jié)構(gòu)如圖2.1所示

（c）微帶行波天線

（d）微帶縫隙天線

圖2.1 微帶天線的典型結(jié)構(gòu)

（a）微帶貼片天線

（b）微帶振子天線

通常介質(zhì)基片的厚度與波長相比是很小的，因而它實(shí)現(xiàn)了一維小型化，屬于電小天線的一類。另外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在許多手機(jī)天線都是采用曲折線型的微帶天線實(shí)現(xiàn)了手機(jī)天線的小型化。

導(dǎo)體貼片一般是規(guī)則形狀的面積單元，如矩形、圓形或圓環(huán)形薄片等；也可以是窄長條形的薄片振子(偶極子)。由這兩種單元形成的微帶天線分別稱為微帶貼片天線和條帶振子天線，如圖1-3(a)、（b)所示。微帶天線的另一種形式是利用微帶線的某種形變（如彎曲、直角彎頭等)來形成輻射，稱之為微帶線型天線，如圖1-3(c)所示，這種天線因?yàn)檠鼐€傳輸行波，又稱為微帶行波天線。微帶天線的第四種形式是利用開在接地板上的縫隙，由介質(zhì)基片另一側(cè)的微帶線或其它饋線(如帶狀線)對(duì)其饋電，稱之為微帶行波天線，如圖1-3(d)所示。由各種微帶輻射單元可構(gòu)成多種多樣的陣列天線，如微帶貼片陣天線，微帶振子陣天線，等等。

三

微帶天線的輻射原理

微帶天線中有一維的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長，因而天線剖面很低(天線薄)，有利于共形設(shè)計(jì)保證優(yōu)良的空氣動(dòng)力特性。圖1所示的長為L，寬為W2的矩形微帶天線元可以看作一般的傳輸線連接兩個(gè)輻射縫組成。低特性阻抗的傳輸線是由微帶饋線擴(kuò)展其寬度W1為W2而成，其長度L為半個(gè)微帶波長，即λg/2。在低阻傳輸線兩端形成兩個(gè)縫隙(a-a，b-b)，那里的電場(chǎng)分解為兩個(gè)分量，其中En與接地板垂直；另一個(gè)與接地板并行，記作E1〃，由于L=λg/2，垂直分量反相，平行分量同相，因此在垂直于輻射源的方向上，水平分量有最大輻射分量，而垂直分量相互抵消。試驗(yàn)表明，電場(chǎng)的水平分量在輻射源的兩個(gè)端部，各向外5

延伸一個(gè)介質(zhì)板厚度h的長度內(nèi)存在。這樣就可近似認(rèn)為微帶天線元的輻射等于兩個(gè)長度為W2，寬度為h，間距為L的裂縫組成的二元陣的輻射。裂縫平面與接地面平行，裂縫受水平電場(chǎng)Ey的激勵(lì)。Ey沿裂縫是均勻分布的(即沿x均勻分布)。裂縫的激勵(lì)場(chǎng)Ey可以等效為沿x方向的磁流。磁流密度，其中為裂縫面的法向單位矢量(沿z方向)?？紤]接地板的反射影響，則源的磁流密度，由于裂縫寬度h<<λ，所訣y沿y方向也是常數(shù)，故相應(yīng)的磁流Im可寫為 于是裂縫的輻射就等效為磁流強(qiáng)度Im相同的一系列磁基本陣子沿著x軸排列的連續(xù)陣的輻射。

四

微帶天線的優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用

與普通微波天線相比，微帶天線有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)體積小，重量經(jīng)；

(2)平面結(jié)構(gòu)，并可制成與導(dǎo)彈、衛(wèi)星等表面相共形的結(jié)構(gòu)；

(3)饋電網(wǎng)絡(luò)可與天線結(jié)構(gòu)一起集成，適合于用印刷電路技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)；

(4)能與有源器件和電路集成為單一的配件；

(5)便于獲得圓極化，容易實(shí)現(xiàn)雙頻段、雙極化等多功能工作；

(6)沒有作大的變動(dòng)，天線既能很容易地裝在導(dǎo)彈、火箭和衛(wèi)星。

(7)天線的散射截面較??；

(8)稍稍改變饋電位置就可以獲得線極化和圓極化(左旋和右旋)。

(9)微帶天線適合于組合式設(shè)計(jì)(固體器件，如振蕩器、放大器、混頻器、功分器、移相器、可變衰減器、調(diào)制器、開關(guān)等可以直接加到天線基片上)； 6

(10)饋線和匹配網(wǎng)絡(luò)可以和天線結(jié)構(gòu)同時(shí)設(shè)計(jì)和加工。

但是與通常的微波天線相比，微帶天線也有一些缺點(diǎn)：

1)頻帶窄；

2)有導(dǎo)體和介質(zhì)損耗，并且會(huì)激勵(lì)表面波，導(dǎo)致輻射效率降低；

3)功率容量較小，適用于中、小功率場(chǎng)合；

4)性能受基片材料影響大；

5)饋線與輻射元之間的隔離差；

盡管如此，有一些方法可以用來減小某些缺點(diǎn)。例如，采用一些寬頻帶技術(shù)可以有效地展寬頻帶；在設(shè)計(jì)和制造過程中特別注意并采取一些措施就可抑制或消除表面波。

在許多實(shí)際設(shè)計(jì)中，微帶天線的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)超過它的缺點(diǎn)。甚至在仍被認(rèn)為是微帶天線發(fā)展幼年時(shí)期的80年代時(shí)，微帶天線已有多種成功的應(yīng)用。隨著微帶天線的繼續(xù)研究和發(fā)展以及日益增多的使用需求，可以預(yù)料，對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用，它將最終取代常規(guī)的天線。在一些顯要的系統(tǒng)中已經(jīng)應(yīng)用微帶天線的有：

衛(wèi)星通訊；

多普勒及其它雷達(dá)，無線電測(cè)高計(jì)，指揮和控制系統(tǒng)

導(dǎo)彈遙測(cè)；

武器信管；

便攜裝置；

環(huán)境檢測(cè)儀表； 7

復(fù)雜天線中的饋電單元；

衛(wèi)星導(dǎo)航接收天線；

生物醫(yī)學(xué)輻射器；

等等。

相信隨著對(duì)微帶天線應(yīng)用可能性認(rèn)識(shí)的提高，以及各種電路系統(tǒng)對(duì)天線的小型化集成化要求的提高，微帶天線的優(yōu)點(diǎn)日益凸顯，其應(yīng)用場(chǎng)合將會(huì)繼續(xù)增多。

五

微帶天線的分析方法

微帶天線的分析方法有很多，但是大體上可以分為解析方法和數(shù)值方法兩大類。第一類方法基于圍繞貼片邊緣的等效磁流分布來計(jì)算輻射場(chǎng)，包括傳輸線模型、腔體模型、多端網(wǎng)絡(luò)模型等。而第二類方法基于貼片和地板上的電流分布來計(jì)算輻射場(chǎng)，包括矩量法、有限元法和時(shí)域有限差分法等。1 解析方法

天線問題的嚴(yán)格分析是一個(gè)電磁場(chǎng)邊值型問題，需要根據(jù)其邊界條件確定麥克斯韋方程的特解。因此微帶天線的嚴(yán)格分析將是非常復(fù)雜的，而通常根據(jù)微帶天線的實(shí)際特征做某些方面的假設(shè)和近似進(jìn)而得出分析模型則不失為一種簡單有效的處理手段。由麥克斯韋方程的不同解法發(fā)展了多種分析微帶天線的解析方法，這里我們主要介紹以下三種模型，它們由于其簡單實(shí)用而在規(guī)則貼片天線的分析中獲得了廣泛的應(yīng)用。a.傳輸線模型 8

傳輸線模型很簡單，并且有助于理解微帶天線的基本特性，因此首先介紹這種模型方法。在這種模型中，微帶貼片天線被視為場(chǎng)沿著橫向沒有變化而沿著傳輸線的延伸方向呈駐波分布的一個(gè)傳輸線諧振器。天線的輻射主要源自兩個(gè)開路終端的邊緣場(chǎng)，因此微帶天線被等效為兩個(gè)相距貼片長度的縫隙，其上分布有面磁流。利用矢量位函數(shù)便可由磁流計(jì)算出天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射和其它的電參數(shù)。

盡管傳輸線模型易于使用，但是很多結(jié)構(gòu)類型不能使用它來分析，這是因?yàn)樗鼪]有考慮沿著與傳播方向正交的方向上場(chǎng)的變化。b.腔體模型

如果說傳輸線模型因?yàn)橛袌?chǎng)沿傳輸線橫向無變化的限制而只是微帶天線在一維下近似的話，那么腔體模型就可以稱為二維近似。因?yàn)榍惑w模型基于一維電小的基本假設(shè)（即介質(zhì)基片的厚度遠(yuǎn)小于波長），將微帶貼片與地板之間的空間等效為上下是電壁而四周是磁壁的諧振空腔。在腔體中，場(chǎng)沿基片厚度方向保持不變，并且它是該等效的二維諧振器中所有諧振模式之和。天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射及其它電參數(shù)可以通過空腔四周的等效磁流來得到。c.多端網(wǎng)絡(luò)模型

多端網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)際上是腔體模型的一種拓展，在這種模型中，貼片被等效為一個(gè)具有多個(gè)端口分布在貼片四周的二維平面網(wǎng)絡(luò)。通過二維格林函數(shù)可以計(jì)算出該網(wǎng)絡(luò)的多端阻抗矩陣，再添加一個(gè)等效的邊緣導(dǎo)納網(wǎng)絡(luò)，便可以將邊緣場(chǎng)和輻射場(chǎng)聯(lián)系起來，然后利用分割方法計(jì)算出全局阻抗矩陣，由貼片四周的電壓分布得到等效磁流分布，再由等效磁流計(jì)算出輻射場(chǎng)。利用等高線積分技術(shù)可以使其在不規(guī)則形狀的貼片天線中獲得應(yīng)用。9 數(shù)值方法

雖然以上介紹的解析方法具有簡潔性和較為明確的物理意義，但是它們不能用來分析任意形狀的微帶天線，同時(shí)微帶天線工程精確度的提高也對(duì)以上簡化模型分析方法提出了考驗(yàn)。然而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給微帶天線的分析帶來了新的思路，即依據(jù)微帶天線的電磁場(chǎng)邊值問題，將求解麥克斯韋微分方程轉(zhuǎn)化為利用計(jì)算機(jī)來求解矩陣代數(shù)方程。由此也產(chǎn)生了多種數(shù)值方法，它們各具有一些優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，這里我們僅介紹幾種典型的分析方法。

矩量法分析微帶天線的基本思想是利用并矢格林函數(shù)建立關(guān)于微帶貼片和地板上的表面電流的積分方程，然后利用函數(shù)展開法將此積分方程轉(zhuǎn)化為矩陣方程，利用計(jì)算機(jī)便可得出近似解。矩量法因?yàn)榭紤]了貼片周圍的物理邊界的邊緣場(chǎng)而具有較高的精度。b.有限元法

有限元法的原理是先將整個(gè)連續(xù)求解區(qū)域劃分為很多小的離散單元（如在二維結(jié)構(gòu)中選取三角形單元，在三維結(jié)構(gòu)中選取四面體單元等），在子域中將未知函數(shù)（如電磁場(chǎng)量、位函數(shù)或電流等）表示為子域基函數(shù)的插值，根據(jù)變分原理或迦略金方法便可建立一個(gè)關(guān)于未知函數(shù)展開系數(shù)的矩陣方程，利用計(jì)算機(jī)便可方便求解該代數(shù)方程。有限元法因?yàn)殡x散單元選擇的靈活性而具有模擬任意形狀的優(yōu)點(diǎn)，但是其求解精度要受求解區(qū)域剖分精細(xì)程度的影響。c.時(shí)域有限差分法

時(shí)域有限差分法的基本思想是把求解空間進(jìn)行離散化，并將麥克斯韋方程中的電磁場(chǎng)量進(jìn)行時(shí)間和空間的離散化，由此將麥克斯韋微分方程轉(zhuǎn)化為關(guān)于電磁場(chǎng)量的時(shí)域差分方程。選取合適的場(chǎng)初值（或激勵(lì)源）和計(jì)算空間的邊界1 0 條件，便可以得到包括時(shí)間變量的麥克斯韋方程的四維數(shù)值解，通過離散傅里葉變換還可以得到三維空間的頻域解。時(shí)域有限差分法的優(yōu)點(diǎn)是其離散比較簡單（空間網(wǎng)格大小一致、時(shí)間步長恒定），并且通過離散傅里葉變換可以方便的得到其在寬帶范圍內(nèi)特性。但是其數(shù)值解的穩(wěn)定性要受時(shí)間步長和空間步長的限制。

結(jié)語：

微帶天線由于具有體積小、重量輕、剖面薄、易與飛行器共形、易于加工、易與有源器件和電路集成為單一模塊等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而自其誕生以來就得到社會(huì)各界的廣泛研究與應(yīng)用。但通常的微帶天線主要是一種諧振式天線，相對(duì)帶寬較窄。同時(shí)，隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，寬帶的應(yīng)用越來越受到重視，新的標(biāo)準(zhǔn)相繼提出，通訊產(chǎn)品越來越小型化，物理空間的限制成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的重要因素，因此天線的小型化成為天線設(shè)計(jì)的又一研究熱點(diǎn)。如何設(shè)計(jì)出同時(shí)具有小型化、多頻帶以及寬頻帶的微帶天線，是當(dāng)前微帶天線設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

二十一世紀(jì)是個(gè)人通信的時(shí)代，無線通信在其中占有很大的比例，小型化微帶天線和寬頻帶微帶天線將有非常廣闊的應(yīng)用前景。研制出實(shí)用的小型化、寬頻帶天線是一項(xiàng)非常有意義的課題。本論文所做的工作只是一些初步的探索和嘗試，未來的工作會(huì)更加艱巨也將更有實(shí)際意義。

第三篇：天線與電波論文

電波傳播與天線考試試題

1.簡述天線的功能及接收天線的接收物理過程。（分?jǐn)?shù)：5）

答：（1）天線的任務(wù)：是將發(fā)射機(jī)輸出的高頻電流能量（導(dǎo)波）轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出去，或是將空間電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻電流能量送給接收機(jī)。（2）接收的物理過程為：接收天線工作的物理過程是，接收天線導(dǎo)體在空間電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在導(dǎo)體表面激起感應(yīng)電流，在天線的 輸入端產(chǎn)生電壓，在接收機(jī)回路中產(chǎn)生電流。所以接收天線是一個(gè)把空間電磁波能量轉(zhuǎn)換成高頻電流能量的轉(zhuǎn)換裝置，其工作過程就是發(fā)射天線的逆過程。

2.為什么引向天線的有源振子常用折合振子，引向天線的引向器和反射器怎么區(qū)分？（分?jǐn)?shù)：10）

答：（1）原因：由于振子間的相互影響，引向天線的輸入阻抗往往比半波振子的降低較多，很難于同軸線直接匹配。加之同軸線是非對(duì)稱饋線，給對(duì)稱振子饋電時(shí)需要增加平衡變換器，而平衡變換器又具有阻抗變換作用，進(jìn)一步將天線輸入阻抗變小，這樣就更難實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。實(shí)驗(yàn)證明，有源振子的結(jié)構(gòu)與類型對(duì)引向天線的方向圖影響較小，因此可以主要從阻抗特性上來選擇合適的有源振子的尺寸與結(jié)構(gòu)，工程上常常采用折合振子，因?yàn)樗妮斎胱杩箍梢宰優(yōu)槠胀ò氩ㄕ褡拥腒倍（k>1）。其中反射器稍長于有源振子，引向器稍短于有源振子。

（2）引向天線的引向器和反射器的區(qū)分：在該天線中，其反射能量作用的稍長于有源振子的無源振子稱為反射器；其引導(dǎo)能量作用的較有源振子稍短的無源振子叫引向器。即當(dāng)振子“2”的電流相位領(lǐng)先與振子“1”90度時(shí)，即I2 = I1ej90 時(shí)，振子“2”的作用好像把振子“1”朝它方向輻射的能量“反射”回去，故振子“2”稱為反射振子（或反射器）。如果振子“2”的饋電電流可以調(diào)節(jié)，使其相位滯后于振子“1”90度時(shí) 即I2 = I1e?j90，則其結(jié)果與上面相反，此時(shí)振子“2”的作用好像把振子“1”向空間輻射的能量引導(dǎo)過來，則振子“2”稱為引向振子（或引向器）。

3.簡述行波天線和駐波天線的差別和優(yōu)缺點(diǎn)。（分?jǐn)?shù)：5）

答：（1）駐波天線上的電流按駐波分布，或稱諧振天線，其輸入阻抗具有明顯的諧振特性，因此天線的工作頻帶較窄，但增益較高。（2）行波天線上的電流按行波分布，由于行波天線工作于行波狀態(tài)，頻率變化時(shí)，輸入阻抗近似不變，方向圖隨頻率的變化也較緩慢，因此頻帶較寬。但是行波天線的寬頻帶特性是用犧牲增益來換取的。

4.什么是縫隙天線？基本縫隙天線的場(chǎng)輻射特點(diǎn)是什么？（分?jǐn)?shù)：5）

答：（1）縫隙天線：在波導(dǎo)或空腔諧振器上開出一個(gè)或數(shù)個(gè)縫隙以輻射或接收電磁波的電線城為縫隙天線。（2）基本縫隙天線的場(chǎng)輻射特點(diǎn)：最基本的縫隙天線是由開在矩形波導(dǎo)壁上的半波諧振縫隙構(gòu)成的。由電磁場(chǎng)理論，對(duì)TE10波而言，在波導(dǎo)寬壁上有縱向和橫向兩個(gè)電流分量，橫向分量的大小沿寬邊呈余弦分布，中心處為零，縱向電流沿寬邊呈正弦分布，中心處最大；而波導(dǎo)窄壁上只有橫向電流，且沿窄邊均勻分布。如果波導(dǎo)壁上所開的縫隙能切割電流線，則中斷的電流線將以位移電流的形式延續(xù)，縫隙因此得到激勵(lì)，波導(dǎo)內(nèi)傳輸功率通過縫隙向外輻射，當(dāng)縫隙與電流線平行時(shí)不能在縫隙區(qū)內(nèi)建立激勵(lì)磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生激勵(lì)而得到輻射。

5.簡述電波傳播研究內(nèi)容及對(duì)象和幾種主要的電波傳播的特點(diǎn)。（分?jǐn)?shù)：5）

答：（1）研究內(nèi)容：電波傳播研究是為了開拓利用電磁波頻譜。它研究的是３０Ｈｚ－３０００ＧＨｚ．研究對(duì)象：它是對(duì)無線電波傳播媒質(zhì)特性的研究，研究媒質(zhì)電特性對(duì)電波傳播的影響。（2）a.地面波傳播：傳播的信號(hào)質(zhì)量好，但是頻率越高，地面對(duì)電波的吸收越嚴(yán)重。b.天波傳播：傳播損耗小，從而能以較小的功率進(jìn)行可達(dá)數(shù)千千米的遠(yuǎn)距離傳播。c.視距傳播：要求天線具有強(qiáng)方向性并且有足夠高的架設(shè)高度，傳播中所受到的主要影響是視距傳播中的直射波和地面反射波之間的干涉。d.散射傳播：距離遠(yuǎn)，抗毀性好，保密性強(qiáng)。

6.當(dāng)發(fā)射天線為輻射垂直極化的鞭狀天線，在地面上和地面下接收時(shí)，各自應(yīng)采用何種天線比較合適，解釋其原因？（分?jǐn)?shù)：5）

答：當(dāng)采用垂直極化的鞭狀天線作為發(fā)射天線時(shí)，根據(jù)波前傾斜現(xiàn)象 的原理，在地面上和地面下均可以接收信號(hào)。在地面上接收時(shí)，由于電場(chǎng)的垂直分量于水平分量，所以宜采用直立天線來接收； 在地面下接收時(shí)，則電場(chǎng)的水平分量遠(yuǎn)大于垂直分量，所以宜采 用水平埋地天線接收。7.簡述天波傳播中的反射條件和電離層吸收特點(diǎn)。（分?jǐn)?shù)：5）答：（1）天波傳播中的反射條件：電離層反射點(diǎn)播的能力與電波頻率有關(guān)，在入射角。一定時(shí)，電波頻率越低，越易反射。在電波頻率一定時(shí)，入射角越大，越易反射。（2）電離層吸收特點(diǎn)：電離層的碰撞速率越大或者電子密度越大，電離層對(duì)電波的吸收就越大。電波頻率越低，吸收越大。8.為什么存在地面有效反射區(qū)？在其他條件都相同的情況下，有效反射區(qū)的大小和頻率關(guān)系如何？（分?jǐn)?shù)：5）

答：a.反射波射線有天線的鏡像點(diǎn)發(fā)出，根據(jù)電波傳播的菲涅爾區(qū)概念，反射波的主要空間通道是第一菲涅爾橢球體，而這個(gè)橢球體與地面相交的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)橢圓，這就是有效反射區(qū)。反射面上只有有效反射區(qū)內(nèi)的電流元對(duì)反射波起主要的貢獻(xiàn)。b.頻率越大，反射區(qū)越小。9.簡述地面移動(dòng)通信中電波傳播特點(diǎn)及其研究方法？（分?jǐn)?shù)：5）答：（1）地面移動(dòng)通信中電波傳播特點(diǎn)： a.主要傳播方式為視距傳播； b.基站較高，移動(dòng)臺(tái)較低，且收發(fā)天線的空間相對(duì)位置一般是事變的； c.存在快、中等速度、慢衰落現(xiàn)象。

（2）研究方法： a.建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的方法：Okumura方法、Lee方法； b.實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合的方法：GB/T14617.1-93

天 線 與 電 波 傳 播 結(jié) 課 論 文

院系：電氣信息工程 專業(yè)及班級(jí)：電信12-02 姓名：黃爽

學(xué)號(hào)：541201030216

微 帶 天 線

摘 要

隨著全球通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，作為未來個(gè)人通信主要手段的無線移動(dòng)通信技術(shù)己引起了人們的極大關(guān)注，在整個(gè)無線通訊系統(tǒng)中，天線是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為無線信號(hào)的關(guān)鍵器件，其性能的優(yōu)良對(duì)無線通信工程的成敗起到重要作用?？焖侔l(fā)展的移動(dòng)通信系統(tǒng)需要的是小型化、寬頻帶、多功能(多頻段、多極化)、高性能的天線。微帶天線作為天線家祖的重要一員，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)步，在移動(dòng)終端中采用內(nèi)置微帶天線，不但可以減小天線對(duì)于人體的輻射，還可使手機(jī)的外形設(shè)計(jì)多樣化，因此內(nèi)置微帶天線將是未來手機(jī)天線技術(shù)的發(fā)展方向之一，但其固有的窄帶特性(常規(guī)微帶天線約為2%左右)在很多情況下成了制約其應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，因此設(shè)計(jì)出具有寬頻帶小型化的微帶天線不但具有一定的理論價(jià)值而且具有重 要的應(yīng)用價(jià)值，這也成為當(dāng)前國際天線界研究的熱點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞：微帶天線 寬頻帶 小型化

目 錄

摘 要

第一章 微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

第二章

第三章

微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的研究方向 第一章 微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

早在1953年箔尚(G．A．DcDhamps)教授就提出利用微帶線的輻射來制成微帶微波天線的概念。但是，在接下來的近20年里，對(duì)此只有一些零星的研究。直到1972年，由于微波集成技術(shù)的發(fā)展和空間技術(shù)對(duì)低剖面天線的迫切需求，芒森(R．E．Munson)和豪威爾(J．Q．Howell)等研究者制成了第一批實(shí)用的微帶天線。隨之，國際上展開了對(duì)微帶天線的廣泛研究和應(yīng)用。1979年在美國新墨西哥州大學(xué)舉行了微帶天線的專題目際會(huì)議，1981年IEEE天線與傳播會(huì)刊在1月號(hào)上刊載了微帶天線專輯。至此，微帶天線已形成為天線領(lǐng)域中的一個(gè)專門分支，兩本微帶天線專輯也相繼問世，至今已有近十本書?？梢?，70年代是微帶天線取得突破性進(jìn)展的時(shí)期；在80年代中，微帶天線無論在理論與應(yīng)用的深度上和廣度上都獲得了進(jìn)一步的發(fā)展；今天，這一新型天線已趨于成熟，其應(yīng)用正在與日俱增。微帶天線的固有缺點(diǎn)就是阻抗頻帶窄，展寬頻帶是最困難也是最富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展，寬頻帶微帶貼片天線的研究己成為了非常熱門的課題，同時(shí)寬帶微帶貼片天線將逐漸向著小型化，簡單化同時(shí)具有多功能、多用途的方向發(fā)展。近年來，人們?cè)谖зN片天線展寬頻帶方面做了大量的研究微帶天線的寬頻帶技術(shù)主要采用以下幾種方法實(shí)現(xiàn)。

A.有空穴結(jié)構(gòu)的寬帶微帶貼片天線。

B.采用多層介質(zhì)基片微帶天線的結(jié)構(gòu)，將饋電網(wǎng)絡(luò)與天線貼片分別置于不同的介質(zhì)基片上，這樣可以獲得寬頻帶的駐波比特性。

C.U形縫隙結(jié)構(gòu)的寬帶微帶貼片天線。

當(dāng)在貼片表面開不同形式的槽或是細(xì)縫時(shí)，切斷了原來的表面電流途徑，在天線等效電路中相當(dāng)于引入了級(jí)聯(lián)電感。

雖然國內(nèi)外對(duì)上述微帶天線小型化技術(shù)展開了大量的研究，但是其中還是存在了很多問題，其中天線的性能如增益、帶寬與小型化及加工制作之間相互牽制，必須權(quán)衡利弊。隨著無線通信事業(yè)的飛速發(fā)展，微帶天線的尺寸與其它通信器件相比尺寸越來越大，顯得越來越不相適應(yīng)，因此要求進(jìn)一步縮小微帶天線的尺寸，經(jīng)過許多學(xué)者的研究，發(fā)展了各種各樣的縮小微帶天線的新方法，本節(jié)簡單介紹如下。

A.加載短路探針

通過與饋電接近的短路探針在諧振中引入耦合電容實(shí)現(xiàn)小型化

B.采用高介電常數(shù)的材料基片從天線諧振頻率關(guān)系式可以看出諧振頻率與介質(zhì)參數(shù)成反比，因此采用高介電常數(shù)(如陶瓷材料)基片可降低諧振頻率，從而減小天線尺寸。

C.表面開槽。當(dāng)在貼片表面開不同形式的槽或是細(xì)縫時(shí)，切斷了原來的表面電流途徑，在天線等效電路中相當(dāng)于引入了級(jí)聯(lián)電感。雖然國內(nèi)外對(duì)上述微帶天線小型化技術(shù)展開了大量的研究，但是其中還是存在了很多問題，其中天線的性能如增益、帶寬與小型化及加工制作之間相互牽制，必須權(quán)衡利弊。

微帶天線是在帶有導(dǎo)體接地板的介質(zhì)基片上貼導(dǎo)體薄片而形成的天線。它一般利用微帶線或同軸線等饋線饋電，在導(dǎo)體貼片與接地板之間激勵(lì)起射頻電磁場(chǎng)，并通過貼片四周與接地板間的縫隙向外輻射。因此，微帶天線也可看作是一種縫隙天線。通常介質(zhì)基片的厚度與波長相比是很小的，因而它實(shí)現(xiàn)了一維小型化，屬于電小天線的一類。另外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在許多手機(jī)天線都是采用曲折線型的微帶天線實(shí)現(xiàn)了手機(jī)天線的小型化。導(dǎo)體貼片一般是規(guī)則形狀的面積單元，如矩形、圓形或圓環(huán)形薄片等；也可以是窄長條形的薄片振子(偶極子)。由這兩種單元形成的微帶天線分別稱為微帶貼片天線和條帶振子天線。微帶天線的另一種形式是利用微帶線的某種形變（如彎曲、直角彎頭等)來形成輻射，稱之為微帶線型天線，種天線因?yàn)檠鼐€傳輸行波，又稱為微帶行波天線。微帶天線的第四種形式是利用開在接地板上的縫隙，由介質(zhì)基片另一側(cè)的微帶線或其它饋線(如帶狀線)對(duì)其饋電，稱之為微帶行波天線，由各種微帶輻射單元可構(gòu)成多種多樣的陣列天線，如微帶貼片陣天線，微帶振子陣天線，等等。

微帶天線的分析方法有很多，但是大體上可以分為解析方法和數(shù)值方法兩大類。第一類方法基于圍繞貼片邊緣的等效磁流分布來計(jì)算輻射場(chǎng)，包括傳輸線模型（The transmission line model）、腔體模型（The cavity model）、多端網(wǎng)絡(luò)模型（Multiport Network Model）等。而第二類方法基于貼片和地板上的電流分布來計(jì)算輻射場(chǎng)，包括矩量法（method of moments）、有限元法（finite-element method）和時(shí)域有限差分法（finite-difference in time domain）等。

天線問題的嚴(yán)格分析是一個(gè)電磁場(chǎng)邊值型問題，需要根據(jù)其邊界條件確定麥克斯韋方程的特解。因此微帶天線的嚴(yán)格分析將是非常復(fù)雜的，而通常根據(jù)微帶天線的實(shí)際特征做某些方面的假設(shè)和近似進(jìn)而得出分析模型則不失為一種簡單有效的處理手段。由麥克斯韋方程的不同解法發(fā)展了多種分析微帶天線的解析方法，這里我們主要介紹以下三種模型，它們由于其簡單實(shí)用而在規(guī)則貼片天線的分析中獲得了廣泛的應(yīng)用。

解析方法

a.傳輸線模型

傳輸線模型很簡單，并且有助于理解微帶天線的基本特性，因此首先介紹這種模型方法。在這種模型中，微帶貼片天線被視為場(chǎng)沿著橫向沒有變化而沿著傳輸線的延伸方向呈駐波分布的一個(gè)傳輸線諧振器。天線的輻射主要源自兩個(gè)開路終端的邊緣場(chǎng)，因此微帶天線被等效為兩個(gè)相距貼片長度的縫隙，其上分布有面磁流。利用矢量位函數(shù)便可由磁流計(jì)算出天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射和其它的電參數(shù)。盡管傳輸線模型易于使用，但是很多結(jié)構(gòu)類型不能使用它來分析，這是因?yàn)樗鼪]有考慮沿著與傳播方向正交的方向上場(chǎng)的變化。

b.腔體模型

如果說傳輸線模型因?yàn)橛袌?chǎng)沿傳輸線橫向無變化的限制而只是微帶天線在一維下近似的話，那么腔體模型就可以稱為二維近似。因?yàn)榍惑w模型基于一維電小的基本假設(shè)（即介質(zhì)基片的厚度遠(yuǎn)小于波長），將微帶貼片與地板之間的空間等效為上下是電壁而四周是磁壁的諧振空腔。在腔體中，場(chǎng)沿基片厚度方向保持不變，并且它是該等效的二維諧振器中所有諧振模式之和。天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射及其它電參數(shù)可以通過空腔四周的等效磁流來得到。

c.多端網(wǎng)絡(luò)模型

多端網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)際上是腔體模型的一種拓展，在這種模型中，貼片被等效為一個(gè)具有多個(gè)端口分布在貼片四周的二維平面網(wǎng)絡(luò)。通過二維格林函數(shù)可以計(jì)算出該網(wǎng)絡(luò)的多端阻抗矩陣，再添加一個(gè)等效的邊緣導(dǎo)納網(wǎng)絡(luò)，便可以將邊緣場(chǎng)和輻射場(chǎng)聯(lián)系起來，然后利用分割方法計(jì)算出全局阻抗矩陣，由貼片四周的電壓分布得到等效磁流分布，再由等效磁流計(jì)算出輻射場(chǎng)。利用等高線積分技術(shù)可以使其在不規(guī)則形狀的貼片天線中獲得應(yīng)用。

數(shù)值方法

雖然以上介紹的解析方法具有簡潔性和較為明確的物理意義，但是它們不能用來分析任意形狀的微帶天線，同時(shí)微帶天線工程精確度的提高也對(duì)以上簡化模型分析方法提出了考驗(yàn)。然而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給微帶天線的分析帶來了新的思路，即依據(jù)微帶天線的電磁場(chǎng)邊值問題，將求解麥克斯韋微分方程轉(zhuǎn)化為利用計(jì)算機(jī)來求解矩陣代數(shù)方程。由此也產(chǎn)生了多種數(shù)值方法，它們各具有一些優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，這里我們僅介紹幾種典型的分析方法。

a.矩量法

矩量法分析微帶天線的基本思想是利用并矢格林函數(shù)建立關(guān)于微帶貼片和地板上的表面電流的積分方程，然后利用函數(shù)展開法將此積分方程轉(zhuǎn)化為矩陣方程，利用計(jì)算機(jī)便可得出近似解。矩量法因?yàn)榭紤]了貼片周圍的物理邊界的邊緣場(chǎng)而具有較高的精度。

b.有限元法

有限元法的原理是先將整個(gè)連續(xù)求解區(qū)域劃分為很多小的離散單元（如在二維結(jié)構(gòu)中選取三角形單元，在三維結(jié)構(gòu)中選取四面體單元等），在子域中將未知函數(shù)（如電磁場(chǎng)量、位函數(shù)或電流等）表示為子域基函數(shù)的插值，根據(jù)變分原理或迦略金方法便可建立一個(gè)關(guān)于未知函數(shù)展開系數(shù)的矩陣方程，利用計(jì)算機(jī)便可方便求解該代數(shù)方程。有限元法因?yàn)殡x散單元選擇的靈活性而具有模擬任意形狀的優(yōu)點(diǎn)，但是其求解精度要受求解區(qū)域剖分精細(xì)程度的影響。

c.時(shí)域有限差分法

時(shí)域有限差分法的基本思想是把求解空間進(jìn)行離散化，并將麥克斯韋方程中的電磁場(chǎng)量進(jìn)行時(shí)間和空間的離散化，由此將麥克斯韋微分方程轉(zhuǎn)化為關(guān)于電磁場(chǎng)量的時(shí)域差分方程。選取合適的場(chǎng)初值（或激勵(lì)源）和計(jì)算空間的邊界條件，便可以得到包括時(shí)間變量的麥克斯韋方程的四維數(shù)值解，通過離散傅里葉變換還可以得到三維空間的頻域解。時(shí)域有限差分法的優(yōu)點(diǎn)是其離散比較簡單（空間網(wǎng)格大小一致、時(shí)間步長恒定），并且通過離散傅里葉變換可以方便的得到其在寬帶范圍內(nèi)特性。但是其數(shù)值解的穩(wěn)定性要受時(shí)間步長和空間步長的限制。第二章

微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

與普通微波天線相比，微帶天線有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)體積小，重量經(jīng)；

(2)平面結(jié)構(gòu)，并可制成與導(dǎo)彈、衛(wèi)星等表面相共形的結(jié)構(gòu)；

(3)饋電網(wǎng)絡(luò)可與天線結(jié)構(gòu)一起集成，適合于用印刷電路技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)；(4)能與有源器件和電路集成為單一的配件；

(5)便于獲得圓極化，容易實(shí)現(xiàn)雙頻段、雙極化等多功能工作；(6)沒有作大的變動(dòng)，天線既能很容易地裝在導(dǎo)彈、火箭和衛(wèi)星。(7)天線的散射截面較?。?/p>

(8)稍稍改變饋電位置就可以獲得線極化和圓極化(左旋和右旋)。

(9)微帶天線適合于組合式設(shè)計(jì)(固體器件，如振蕩器、放大器、混頻器、功分器、移相器、可變衰減器、調(diào)制器、開關(guān)等可以直接加到天線基片上)；

(10)饋線和匹配網(wǎng)絡(luò)可以和天線結(jié)構(gòu)同時(shí)設(shè)計(jì)和加工。

但是與通常的微波天線相比，微帶天線也有一些缺點(diǎn)： 1)頻帶窄；

2)有導(dǎo)體和介質(zhì)損耗，并且會(huì)激勵(lì)表面波，導(dǎo)致輻射效率降低； 3)功率容量較小，適用于中、小功率場(chǎng)合； 4)性能受基片材料影響大； 5)饋線與輻射元之間的隔離差；

盡管如此，有一些方法可以用來減小某些缺點(diǎn)。例如，采用一些寬頻帶技術(shù)可以有效地展寬頻帶；在設(shè)計(jì)和制造過程中特別注意并采取一些措施就可抑制或消除表面波。

第三章

微帶天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的研究方向

在許多實(shí)際設(shè)計(jì)中，微帶天線的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)超過它的缺點(diǎn)。甚至在仍被認(rèn)為是微帶天線發(fā)展幼年時(shí)期的80年代時(shí)，微帶天線已有多種成功的應(yīng)用。隨著微帶天線的繼續(xù)研究和發(fā)展以及日益增多的使用需求，可以預(yù)料，對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用，它將最終取代常規(guī)的天線。在一些顯要的系統(tǒng)中已經(jīng)應(yīng)用微帶天線的有：衛(wèi)星通訊；多普勒及其它雷達(dá)；無線電測(cè)高計(jì)；指揮和控制系統(tǒng)；導(dǎo)彈遙測(cè)；武器信管；便攜裝置；環(huán)境檢測(cè)儀表；復(fù)雜天線中的饋電單元；衛(wèi)星導(dǎo)航接收天線；生物醫(yī)學(xué)輻射器等等。

相信隨著對(duì)微帶天線應(yīng)用可能性認(rèn)識(shí)的提高，以及各種電路系統(tǒng)對(duì)天線的小型化集成化要求的提高，微帶天線的優(yōu)點(diǎn)日益凸顯，其應(yīng)用場(chǎng)合將會(huì)繼續(xù)增多。

參考文獻(xiàn)

【1】謝澤會(huì)、王玉琴、郝雙洋、趙紅梅《小型寬帶微帶天線的設(shè)計(jì)研究》2011 【2】宋錚、張建華、黃冶《天線與電波傳播》2011 【3】倪洋、葉明、王曉靜《應(yīng)用于ISM頻段的小型雙頻微帶天線》2014 【4】《一種用于“ 北斗" 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的小型化微帶貼片天線》2012 【5】陳雅娟 龍?jiān)屏粒⌒蛯拵炀€的研究進(jìn)展，系統(tǒng)工程與電子技術(shù) 2009 【6】盧曉鵬、張玉梅、李昂《非輻射邊饋電的寬帶雙層微帶貼片天線》2011 【7】付強(qiáng)、曹少珺、余孝安、喬飛《彈丸頭錐上對(duì)稱配置的S波段微帶天線陣》2011 【8】張鈞，劉克誠等，微帶天線理論與工程，國防工業(yè)出版社，2010 【9】 順時(shí)，微帶天線理論與應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2009 【10】肖憲東、信美華、劉 偉《微帶天線的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》2013

第四篇：廣播電視技術(shù)先進(jìn)事跡

廣 電 技 術(shù) 先 鋒

--伊犁鞏留縣廣播電視臺(tái)李勇軍同志先進(jìn)材料

李勇軍，男，漢族，出生于1967年1月，1988年進(jìn)入鞏留縣 廣播電視局工作任播出部技術(shù)員，1989年9月至1991年6月，中專畢業(yè)于廣播電視學(xué)校家電維修班（脫產(chǎn)），畢業(yè)后一直擔(dān)任廣播電視臺(tái)的技術(shù)維護(hù)工作，2004年擔(dān)任廣播電視臺(tái)機(jī)房主任，主要負(fù)責(zé)播出部的技術(shù)維護(hù)和科室業(yè)務(wù)管理。參加工作以來，踏實(shí)工作，務(wù)實(shí)進(jìn)取，出色地完成了各項(xiàng)工作任務(wù)，為鞏留廣電事業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。

一、勤于鉆研，業(yè)務(wù)能力不斷提高

始終把學(xué)習(xí)作為提升修養(yǎng)、提高能力的有效途徑，堅(jiān)持常抓不懈。為進(jìn)一步提高業(yè)務(wù)能力，并先后參加繼續(xù)教育骨干培訓(xùn)、技術(shù)研討、自治區(qū)廣電廳舉辦的村村通技術(shù)維護(hù)、數(shù)字電視培訓(xùn)等活動(dòng)，學(xué)習(xí)了許多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，業(yè)務(wù)能力不斷提高，為很好地完成本職工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。同時(shí)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐工作中充分應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提煉出好的做法，總結(jié)成寶貴經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常組織播出部的工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)和思想學(xué)習(xí)，本臺(tái)播出部有好多50歲左右的老同志，他們對(duì)電腦方面的知識(shí)了解的太少，我把他們組織起來進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，對(duì)他們進(jìn)行電腦知識(shí)培訓(xùn)，熟悉本臺(tái)硬盤播出系統(tǒng)，通過培訓(xùn)使我臺(tái)值機(jī)人員在業(yè)務(wù)上得到了很大的提高。

二、全心投入，全力以赴做好本職工作。工作作風(fēng)扎實(shí)、任勞任怨，在本臺(tái)的設(shè)備維護(hù)、本縣的村村通工程和大喇叭工程技術(shù)維護(hù)工作方面，始終奮戰(zhàn)在技術(shù)維護(hù)工作的最前沿，并對(duì)本縣各鄉(xiāng)場(chǎng)廣播站的人員在村村通和大喇叭工程技術(shù)維護(hù)方面進(jìn)行了幾次培訓(xùn)，使廣播站的 工作人員在村村通和大喇叭工程技術(shù)維護(hù)能力得到的很大的提高，保證了群眾收看到質(zhì)量更高的廣播電視節(jié)目。

三、堅(jiān)守崗位，確保節(jié)目播出萬無一失。

作為技術(shù)負(fù)責(zé)人，始終把安全播出工作放在首位，認(rèn)真做好機(jī)器設(shè)備的日常維護(hù)工作。根據(jù)季節(jié)﹑天氣特點(diǎn)，我制定維護(hù)計(jì)劃，嚴(yán)格按照安全播出規(guī)程和技術(shù)維護(hù)規(guī)程工作，定期檢查設(shè)備的運(yùn)行情況，保證了各項(xiàng)設(shè)備高指標(biāo)、低故障率運(yùn)行。一有緊急情況出現(xiàn)，及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，并親自帶領(lǐng)技術(shù)人員排除故障。

四、建言獻(xiàn)策，積極做好技術(shù)維護(hù)管理工作

立職崗位要求和科室實(shí)際，按照主管領(lǐng)導(dǎo)要求，參與制定了《技術(shù)維護(hù)管理制度》和各項(xiàng)考核制度，細(xì)化了考核標(biāo)準(zhǔn)和獎(jiǎng)罰尺度，落實(shí)了值班員、帶班長、技術(shù)維護(hù)人員、機(jī)房主任崗位目標(biāo)責(zé)任制，形成了一級(jí)監(jiān)督一級(jí)，一級(jí)考核一級(jí)的責(zé)任機(jī)制。推行了技術(shù)包保責(zé)任制，根據(jù)設(shè)備類別，將制播設(shè)備、信號(hào)源系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)工作分塊量化，各大塊均明確了責(zé)任人，包保負(fù)責(zé)技術(shù)維護(hù)工作，切實(shí)做到了管理到位，維護(hù)到位，初步實(shí)現(xiàn)了技術(shù)維護(hù)工作的科學(xué)化、制度化和規(guī)范化。

五、勇挑重?fù)?dān)，主動(dòng)承擔(dān)新設(shè)備操作與培訓(xùn)工作 這幾年我臺(tái)新進(jìn)了好多新的設(shè)備，在設(shè)備廠家派人培訓(xùn)期間，虛心向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，對(duì)設(shè)備的性能、指標(biāo)及操控軟件的使用方法等進(jìn)行了全面的分析研究，最終熟練掌握操作技巧和使用方法。并以點(diǎn)帶面，將相關(guān)技巧和方法在單位內(nèi)部進(jìn)行了系統(tǒng)的培訓(xùn)和推廣，保證了我臺(tái)新設(shè)備的順利啟用和廣播電視節(jié)目高質(zhì)量制作和播出。

2013年3月20日

第五篇：廣播電視播出技術(shù)維護(hù)及管理論文

摘要：廣播電視播出技術(shù)的維護(hù)與管理是安全播出的重中之重，本文主要論述了廣播電視安全播出的技術(shù)維護(hù)與管理，并提出了相應(yīng)的維護(hù)與管理方法，希望能夠提高廣播電視播出質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：廣播電視；維護(hù)與管理；安全播出技術(shù)

1概述

廣播電視是我們國家的喉舌，是現(xiàn)代主流媒體，是我們黨重要的宣傳工具，廣大觀眾只有通過它才能真正了解黨的路線，方針和政策。隨著科技的日新月異，廣播電視行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，2017年，由原來模擬電視轉(zhuǎn)為數(shù)字化，給廣播電視技術(shù)的維護(hù)和管理帶來了新的挑戰(zhàn)。廣播電視播出設(shè)備由于長期處于工作狀態(tài)，很容易出現(xiàn)各種故障，影響正常播出，因此，為了保證高質(zhì)量的電視播出，加強(qiáng)播出技術(shù)的維護(hù)與管理，是廣播電視日常工作的重中之重。

2技術(shù)維護(hù)與管理

2.1播出技術(shù)維護(hù)

播出設(shè)備在長期使用過程中會(huì)出現(xiàn)很多故障，因此需要對(duì)播出設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行檢修維護(hù)。把故障消滅在萌芽狀態(tài)。播出技術(shù)維護(hù)主要包含：日常維護(hù)、事故演練，應(yīng)急維護(hù)三方面，具體如下：（1）日常維護(hù)所謂日常維護(hù)就是指對(duì)播出設(shè)備進(jìn)行定期的技術(shù)檢查和維護(hù)，我臺(tái)每周維護(hù)一次，除了檢修維護(hù)播出設(shè)備外，還必須檢查UPS備用電源是否一直處于良好工作狀態(tài)，當(dāng)播出設(shè)備在使用過程中突然發(fā)生斷電時(shí)，可確保UPS備用電源能夠繼續(xù)供電，不影響正常播出。還必須對(duì)播出服務(wù)器進(jìn)行日常重啟等，我臺(tái)每月重啟一次。（2）事故演練事故演練是模擬播出事故，通過演練來鍛煉播出人員對(duì)突發(fā)事故的應(yīng)對(duì)能力，提高技術(shù)水平，降低人為因素導(dǎo)致的播出故障。（3）應(yīng)急維護(hù)應(yīng)急維護(hù)是指當(dāng)播出設(shè)備突然出現(xiàn)意外故障的時(shí)候而進(jìn)行的技術(shù)維護(hù)，掌握故障排除的流程和步驟，快速的解決故障，把損失降到最低。例如：我臺(tái)現(xiàn)在用的大洋播出系統(tǒng)主要包括四個(gè)系統(tǒng)：即播控系統(tǒng)、上載系統(tǒng)，編單系統(tǒng)、播出服務(wù)器系統(tǒng)。我們主要是通過硬件備份、視頻制作、系統(tǒng)構(gòu)架三個(gè)方面的預(yù)防和維護(hù)來確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。硬件備份方面：播出系統(tǒng)包含兩臺(tái)播出服務(wù)器，一主一備，主備即時(shí)切換。主備服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)自動(dòng)切換到備服務(wù)器，保證節(jié)目正常播放，如果主播控黑屏或者操作失誤，可以應(yīng)急切換到備播控，避免人為因素造成重大事故。同時(shí)播出人員在信號(hào)源出現(xiàn)問題時(shí)可以通過矩陣切換器切換應(yīng)急，避免黑屏、靜幀等問題。視頻制作方面：圖片文件以及視頻文件制作完成以后通過安全網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)讲コ龇?wù)系統(tǒng)的分區(qū)系統(tǒng)，通過安全網(wǎng)的檢查和傳輸，防止病毒通過其他的方式帶入到播出系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)內(nèi)部的環(huán)境安全。系統(tǒng)構(gòu)建方面：主備機(jī)之間采用千兆網(wǎng)卡連接，主備機(jī)大屏幕輸出信號(hào)與高清視頻信號(hào)接入切換器。切換器利用光纖連接到大屏幕，同時(shí)利用高清視頻線將高清畫面接入到切換矩陣，通過切換矩陣進(jìn)入演播室系統(tǒng)。由于切換矩陣與切換器同處在設(shè)備機(jī)房中，因此一旦切換器與切換矩陣之間的視頻線出現(xiàn)問題，可以輕松進(jìn)行故障排查與維修。

2.2加強(qiáng)對(duì)播出人員的培訓(xùn)

播出人員對(duì)播出設(shè)備的工作原理的掌握程度，直接影響到對(duì)播出設(shè)備的故障處理能力。當(dāng)今廣播電視節(jié)目進(jìn)入數(shù)字化、信息化技術(shù)。新技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)，如果不對(duì)播出人員加強(qiáng)培訓(xùn)，將無法滿足設(shè)備維護(hù)的要求。在培訓(xùn)過程中，廣播電視單位應(yīng)當(dāng)采用實(shí)踐訓(xùn)練、交流學(xué)習(xí)、專家培訓(xùn)等多種培訓(xùn)形式結(jié)合的方式來不斷提高播出人員的技術(shù)水平，播出人員必須具有危機(jī)意識(shí)，努力學(xué)習(xí)廣播電視各種新知識(shí)。當(dāng)單位引進(jìn)新的設(shè)備和新的技術(shù)的時(shí)候，播出人員更要積極主動(dòng)去學(xué)習(xí)新設(shè)備和新技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，明確其原理，熟練掌握其可能會(huì)出現(xiàn)的故障的維護(hù)措施，當(dāng)設(shè)備真的出現(xiàn)故障時(shí)候，才能夠迅速果斷地判斷出故障，快速完成維修工作，確保安全播出。

2.3不斷完善安全播出技術(shù)維護(hù)與管理制度

根據(jù)單位實(shí)際情況，建立和完善安全播出技術(shù)的維護(hù)與管理制度，建立協(xié)調(diào)一致、高效快速、秩序井然的維護(hù)與管理制度，促進(jìn)各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)的規(guī)范化、程序化、制度化得以實(shí)現(xiàn)。但在安全播出過程中，管理制度必須如實(shí)貫徹執(zhí)行，不能只是一紙空文。單位領(lǐng)導(dǎo)必須做好模范帶頭作用，通過上行下效來引領(lǐng)全體工作人員嚴(yán)格遵守維護(hù)與管理制度。

3結(jié)論

綜上所述，播出系統(tǒng)技術(shù)維護(hù)和管理非常重要，它是廣播電視產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它關(guān)乎到整個(gè)電視節(jié)目安全的播出，關(guān)乎到整個(gè)單位的發(fā)展與規(guī)劃，關(guān)乎到廣播電視產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)信息突發(fā)猛進(jìn)的今天，作為主流媒體，我們必須保持廣播電視技術(shù)的競爭性和創(chuàng)新性，不斷加強(qiáng)廣播電視技術(shù)維護(hù)，建立和完善播出技術(shù)維護(hù)與管理制度，加強(qiáng)對(duì)播出人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)工作，加強(qiáng)廣播電視播出過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)維護(hù)，才能從根本上對(duì)廣播電視節(jié)目的安全播出予以保障，從而為觀眾傳輸高質(zhì)量的、安全的廣播電視節(jié)目，才能使我們黨的路線，方針，政策傳播到千家萬戶，才能使我們?cè)诟偁幹蝎@得更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?jiān)瀑F.廣播電視安全播出技術(shù)維護(hù)管理對(duì)策分析[J].科技風(fēng)，2015（08）：9.[2]劉曉紅.廣播電視安全播出的技術(shù)維護(hù)和管理對(duì)策[J].西部廣播電視，2015（16）：222.[3]吳勇，章啟朋.廣播電視技術(shù)的維護(hù)與管理體會(huì)探討[J].科技傳播，2015（02）：124+132.[4]劉曉梅，高艷玲.廣播電視安全播出技術(shù)維護(hù)管理對(duì)策分析[J].才智，2015（02）：326.