基于拓展实验教学内涵HF多波段八木天线塔自研建设

遗传算法应用于天线设计时,需要和电磁场的数值方法相结合。从pocklington方程出发,采用矩量法分析计算了八木天线各振子的电流分布、增益及方向图特性,以八木天线增益为目标,采用遗传算法对天线振子长度及振子间距进行了优化,得到了具有最佳增益的八木天线结构尺寸。实物测试结果表明该算法的可靠性及正确性。

为了满足新型无线通信系统的需要,设计了一种宽带方向图可重构准八木天线.可重构准八木天线以基本准八木天线的结构为基础,在基本准八木天线结构的设计中,激励振子的两臂分别印制在介质板两侧,从而简化了馈电结构,减小了天线尺寸.该天线具有宽频带及工作频带上增益变化相对较小等优点.控制开关的通断状态,天线在xoy面的方向图可以分别指向4个方向.用电磁仿真软件对所提出的天线结构进行了分析与优化,并对所设计的天线进行了实际制作和测试,测试与仿真结果吻合较好,验证了该天线的可行性.

混沌思维进化算法将混沌搜索和思维进化算法相结合,有效地解决了思维进化算法中初始种群产生的盲目随机性和冗余性以及现有搜索方式易陷入局部最优的问题。该算法与标准思维进化算法相比,能有效地避免局部收敛,具有更快的收敛速度。把混沌思维进化算法应用到八木天线的优化设计中。通过在hfss和matlab中的建模和优化设计,得出具有优良性能的天线结构,也验证了混沌思维进化算法在天线工程领域具有较高的应用价值。

运用八木天线原理、微带天线理论和介质重叠技术,开发研究出了一种新型介质埋藏微带贴片八木天线。该天线变平面式微带贴片八木天线为立体式结构,由原来平面式横向排列变成立体式纵向重叠,解决了平面式微带贴片八木天线的主波瓣不能与微带天线平面垂直的问题。经测试,这种天线性能优于平面式微带贴片八木天线。

在密距天线原理、折合振子技术和遗传算法电磁领域的应用研究基础上,利用遗传算法对融合了折合振子与八木天线技术的新型八木天线结构——双折合八木天线进行了多目标优化,找到了一条切实可行的八木天线小型化途径。理论和仿真证明,4单元双折合八木天线单元间距和振子长度都得到了有效减小,同时超短间距天线普遍存在的失配和效率问题得到了解决,获得了较为理想的增益和输入阻抗。

设计了一种宽带微带贴片八木天线。通过采用正方形贴片形状、附加寄生贴片等方法,获得了较大的相对阻抗带宽和较好的方向性。该天线工作频率为12ghz,三维电磁仿真软件ansofthfss仿真结果表明:这种改进型天线在其它参数不变的情况下,其相对阻抗带宽达到27.5%(vswr≤2),实现了天线频带的超宽性,满足了某项目中无线通信设备的需要。

在对传统八木天线分析的基础上,为提高天线使用的灵活性和工作带宽,设计了1种以2.4ghz为中心工作频率的参数可变的18单元八木天线。设计过程中利用vb软件设计了一款天线计算器,便于天线尺寸参数的计算和优化调整,使用hfss软件搭建天线的模型,并对其中1种参数方案进行仿真优化。制作的天线利用pna3621网络分析仪进行了测试。测量结果表明:在2.3～2.5ghz频率范围内,天线方向图较好,与仿真结果较为吻合,天线输入端电压驻波比和回波损耗较为理想。

在ramadana.alhalabi设计的准八木天线基础上进行了改进设计,采取增加展宽天线带宽的两个寄生贴片和振子耦合枝节和提高天线增益的天线背面引向振子组,减小天线体积的馈线结构等改进措施,从而达到展宽天线相对带宽的目的。使用ansofthfss软件对改进天线进行仿真实验年和对实物天线进行测试,结果表明:这种改进型天线结构设计合理,其相对带宽都大于20%(vswr≤2),在2.4ghz处的增益都大于10db,天线具有良好的性能,从而拓宽了该准八木天线的应用范围,而且紧凑的结构和较小的尺寸便于天线组阵。

介绍了应用密距原理设计的密距八木天线,采用t形匹配天线来代替传统的用于激励器的折合振子和用于反射器及引向器的半波偶极子,通过减小t形匹配天线之间的距离来实现天线的小型化设计。以中心频率为500mhz密距八木天线为例,说明了天线的设计过程,设计结果表明,该天线具有较为理想的技术指标,同时,相对于传统的八木天线,该设计使天线尺寸明显减小。

八木天线在被用作弹体引向天线时,由于一侧柱体反射的影响,天线增益恶化严重。利用nec软件,考虑了一侧柱体的影响,对工作在l波段的微带八木天线的增益进行了优化,使得天线增益达到15db,并用cst仿真其结果。

准八木(quasi-yagi)天线是一种基于传统八木天线的宽带平面微带天线,具有良好的增益特性。为了实现超宽带系统的远距离通信,该天线在准八木天线基础上增加了引向器,从而在对天线剖面影响较小的前提下提高了天线单元的增益。利用宽带馈电网络组阵,使天线阵列具有良好的阻抗匹配性能,显著提高了天线的辐射效率。仿真和测试结果均表明:准八木天线有效地实现了超宽带、小型化、高增益,并且在水平方向上天线的能量辐射范围比较大,而在垂直方向上能量辐射相对集中,从而在远距离地面通信中有效增加了辐射能量的利用率,可以实现定向远距离地面宽带通信。

在对传统八木天线分析的基础上,为提高天线使用的灵活性和工作带宽,设计了一种以2.4ghz为中心工作频率的参数可变的18单元八木天线。设计过程中利用vb软件设计了一款天线计算器,方便了天线尺寸参数的计算和优化调整,还使用hfss软件搭建天线的模型,并对其中一种参数方案进行仿真优化。测量结果表明:在2.3ghz～2.5ghz频率范围内,天线方向图较好,与仿真结果较为吻合,天线输入端电压驻波比和回波损耗较为理想。

八木天线的结构看起来似乎并不复杂，但是实际制作起来却不容易，尤其是要想真正获得良好的收发效果，就需要耐着性子下一番苦功夫。为提高成功率，避免过多的无用功，我们自行制作时，最好按照天线工作的中心频率，去搜寻相关的工程理论书籍或其他参考资料上提供的现成尺寸，认真参照模仿，才能事半功倍。笔者给大家介绍一款小巧实用的八木天线设计软件——yagi，在它的帮助下，你能轻松设计出任意频率的高增益八木天线。

设计了一种新型的用于柱面共形的微带准八木天线.天线共形在一段圆柱体表面,通过共面波导馈电,避免平衡不平衡转换,简化了天线结构.采用蝶形偶极子作为辐射源,增加天线带宽.采用分段结构引向器,提高天线增益,调节输入阻抗,达到匹配.实测结果表明:天线在790～1080mhz频带内,回波损耗s11≤-10db,相对阻抗带宽为30%,最大辐射增益为3.8db.

采用双种群遗传算法(dpga)结合时域有限差分法(fdtd)优化八木天线的单元间距和长度,以实现更优方向图。dpga由全局与局部两个种群分工协作完成进化任务,可对每个种群选取不同的目标函数、适应度评价指标和遗传运算方法。在dpga优化过程中fdtd的任务是对每一个进化出的天线设计进行性能评估。通过优化两种八木天线结构,得到了较文献中更优的结果,证明此方法的可行性。

这一切都开始于一次关于wvaraarrl户外日的讨论。杰森（kf6emb）问吉姆（k6ei）：“既然三段八木可以同时工作在三个波段上，那么为什么三台收发机还需要使用三副独立的天线呢？为什么它们不能使用同一个呢？”

提出了一种采用二维电磁带隙结构地板为反射器的微带八木天线。对所构造电磁带隙结构的电磁传输特性进行了研究,通过hfss仿真和优化,使所设计天线的谐振频率落在电磁带隙地板阻带范围之内,有效地提高了天线的增益和阻抗带宽。实测结果表明,在2.3～2.75ghz频率范围,所设计天线的回波损耗s11≤-10db,其阻抗相对带宽为18%,最大辐射方向增益达10.1dbi,而相同结构但采用普通金属地板为反射器的对比天线,其阻抗相对带宽为12%,增益为8dbi。研究结论对平面、高增益天线的设计具有很好的参考价值。

从贮木场自动化原木生产系统的建设目标、建设原则、系统规划设计、建设成果和取得成果等方面,进行详细的论述,并就如何建设一个符合教学、科研和社会服务要求的生产系统进行深入的研究探讨。

在土木工程教学中，实验教学不仅能有效激发学生的学习兴趣，而且能帮助学生更好了解相关土木工程知识，从而有效提高学生专业水平，以此，保障土木工程实验教学质量有着重要作用。在实际教学过程中，我国土木工程教学水平虽然有了较大进步，但是受人为因素及外部客观因素的影响，依然存在较多问题，难以较好达到实验教学的目标，致使学生在土木工程相关知识的学习中遇到较大困难。主要对基于数值仿真的土木工程实验教学改进与实践进行了分析，提出了一些建议。

微带准八木天线已经在一个很宽的频带内表现出很好的性能。文章介绍了一种中心频率为3gh的微带准八木天线,这种天线的辐射性能非常好,其前后比大于18db,交叉极化电平小于-18db,这些性能都已经通过fdtd仿真得到验证。

虚拟仿真实验教学信息技术在教育领域具有重要作用,是教育信息化的重要组成部分。根据土木工程实验教学的特点,分析了土木工程专业开展虚拟仿真实验教学的必要性。现以土木工程虚拟仿真实验教学中心的建设为例,介绍虚拟仿真实验教学如何在高校土建类专业人才培养过程中发挥特长与优势,以及东南大学在构建多层次、模块化的虚拟仿真实验教学体系,服务于本科土建类专业人才能力培养的建设思路。论述了虚拟仿真实验教学对学生实践能力、创新能力的培养所起的促进作用。

以东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心的教学资源建设为例,介绍虚拟仿真实验教学资源如何在高校土建类专业人才培养过程中发挥特长与优势,以及东南大学构建多层次、模块化的虚拟仿真实验教学资源体系,服务于本科土建类专业人才能力培养的建设思路。介绍了\"三层次、四模块、五结合\"的实验教学体系,重点对\"四模块\"的虚拟仿真实验给出实验实例。