受限空間中的新型天線設(shè)計(jì)及其電波覆蓋特性的研究.pdf

1、在隧道、礦井巷道這類常見的受限空間內(nèi)，無線通信對(duì)車輛安全運(yùn)行、人員安全工作具有十分重要的作用。但是這些受限空間的空間尺寸狹小，電磁環(huán)境復(fù)雜，電波傳播的路徑損耗較大，通信質(zhì)量很難得到保障，其中天線性能對(duì)電波覆蓋的影響至關(guān)重要。以往對(duì)受限環(huán)境中的電波覆蓋特性研究大多考慮以平面波入射的情況，較少考慮天線存在時(shí)的影響。本文針對(duì)現(xiàn)有研究中存在的問題，選取了隧道作為典型的受限空間模型，將天線波束的歸一化方向圖函數(shù)與射線追蹤方法聯(lián)合建模，分析了不同形

2、狀波束對(duì)受限空間內(nèi)電波覆蓋的影響;提取了八木天線和平面陣列天線的歸一化方向圖函數(shù)，對(duì)其在受限空間內(nèi)的電波覆蓋特性進(jìn)行了分析研究，并提出了天線的優(yōu)化方案，提高了天線電波覆蓋性能;討論了隧道環(huán)境因素和天線工作頻率對(duì)受限空間中電波覆蓋特性的影響。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.研究了不同的天線波束形狀對(duì)隧道內(nèi)電波覆蓋的影響。分析了四種具有相同半功率波瓣寬度但波束形狀不同的方向圖對(duì)隧道內(nèi)電波覆蓋的影響，討論了其半功率波瓣

3、寬度、波束發(fā)射位置所引起的電波衰落的變化;以電波傳播路徑損耗作為評(píng)價(jià)依據(jù)，通過對(duì)比分析不同形狀波束在受限空間環(huán)境下的電波傳播路徑損耗曲線，得出了具有高方向性的矩形波束更適用于受限空間環(huán)境內(nèi)電波覆蓋的結(jié)論。
　　2.研究了在工程中得到廣泛應(yīng)用的八木天線和平面陣列天線的天線結(jié)構(gòu)及其輻射方向圖函數(shù)，并對(duì)受限空間環(huán)境下的天線結(jié)構(gòu)對(duì)其電波覆蓋特性的影響進(jìn)行了分析;通過對(duì)天線結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使其在隧道內(nèi)的電波覆蓋特性得到了改善;分析了在相同主瓣情