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天线在现代通信系统中的作用不可或缺，本文的主要工作就是围绕天线展开。论文的主要内容分两个部分：八木天线的设计和测量。首先八木天线的设计仿真基于GSM-R干扰检测定向用天线的要求。为了满足干扰定向检测的需要，要有一副方向性能够满足定向检测要求的天线，对于本次天线的设计来说，要在GSM-R频段的下行885MHZ-889MHZ频段内和上行930MHZ-934MHZ频段内有高的方向性系数；方向图主瓣半功率角小于40°，并且副瓣电平不影响干扰检测定向的程度内(＜-9dB)；天线阻抗带(VSWR＜1.5)宽要覆盖885-934MHz的频带，即带宽大于50MHz；另外，使天线能满足移动检测的便携式要求。八木天线有很多分析方法，本文主要介绍了感应电动势法、行波天线的观点、矩量法与优化算法相结合的方法及现代仿真技术应用于天线设计方法。本次八木天线的分析与设计包括天线不分的设计和平衡不平衡转换结构的设计。通过理论分析和基于矩量法和有限元数值计算方法的仿真软件FEKO和HFSS设计仿真，并得到符合要求的八木天线。通过仿真得到了天线在两个频段上垂直和水平极化方向的方向图及相关特参数、天线输入阻抗、驻波比及带宽等天线设计要求的参数。通过结果的对比也验证了两种软件的可靠性，并且应用FEKO进行天线的分析与仿真设计更有优势。其次，本文的第二个主要部分是天线特性参数的测量，包括天线的校准、天线方向图的测量、天线驻波比的测量。通过理论学习和实际动手操作，详细介绍了测量方法、测量步骤、测量误差的分析等。这些都将在文章中得到一一体现。最后，作为八木天线的设计的延续，本文介绍了一种新型的八木天线设计方法，其板状设计易于和基于微带的单片微波集成电路结合共形，极有可能在未来的通信和雷达系统毫米波成像技术领域得到进一步的应用，为以后进一步的设计和优化提供了思路。