论文部分内容阅读
医疗器械电磁兼容测试需要测试仪器、附件、天线和测试场地等,其中试验用的天线一直是电磁兼容领域研究的热点。在医疗器械电磁兼容测试中宜采用宽带天线。因为宽带天线能够在较宽频段内正常工作,使用时不需要反复地调谐,能够为自动测试提供方便,由此宽带天线在电磁兼容测试中的尤为重要。本论文主要研究用于医疗器械电磁兼容测试用宽带天线,首先介绍了天线的基本概念和常用指标,然后引入宽带天线的概念,对比分析了几种宽带天线的特点。基于医疗器械电磁兼容测试的实际使用需求,选择对数周期天线和双脊喇叭天线作为设计目标。本文设计了两款分别应用于0.1GHz-1GHz的对数周期天线和工作与1GHz-8GHz的双脊喇叭天线。在对数周期天线设计部分,首先介绍了对数周期天线的工作机制,分析其理论模型,给出了模型关键参数。然后基于理论计算建立初步模型,通过不断优化调节理论分析的关键参数,并利用电流分布图指导优化过程,最后得出了满足电磁兼容测试用的宽带天线,VSWR、辐射方向图和增益都达到指标要求。在双脊喇叭天线设计部分,首先介绍了喇叭天线,对其口径场、辐射方向性进行理论分析,然后分析了脊波导参数。最后根据理论分析,初步设计了一个双脊喇叭天线,使用仿真软件对关键参数扫描优化,并观察了电场分布情况,进一步验证了理论分析的合理性。本文利用电磁仿真软件CST进行优化仿真,改进天线的结构,最后得到优化的天线。对数周期天线在0.1GHz-1GHz范围内驻波比小于2,增益基本达到电磁兼容测试系统的要求。喇叭天线在1GHz-8GHz范围内驻波比小于2,增益也能达到电磁兼容测试系统的要求。从仿真结果可以看出,本设计是合理可行的,具有实际应用价值。