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算法仿真天线实验报告

算法仿真天线实验报告一、实验介绍本次实验旨在通过算法仿真的方式，研究和探索天线的工作原理及性能。

通过使用仿真软件，可以加深对天线特性的理解，并通过仿真结果分析进一步优化天线设计。

二、实验过程1. 确定仿真软件：本次实验使用的是电磁仿真软件HFSS，该软件可以进行电磁场分析，可以用来模拟和分析天线的性能。

2. 设计天线模型：根据实验要求，选择天线的类型和参数。

可以选择一根直立的天线杆，设置杆的高度和直径。

也可以选择适当的天线形状和尺寸，例如常用的方形衬型天线、印制天线、贴片天线等。

3. 定义天线工作频段：根据实验要求，确定天线的工作频段。

可以选择一个单一频段，也可以选择多个频段。

4. 设计电源供应：确定天线的电源方式，可以选择直流电源或者交流电源。

5. 进行电磁仿真：将天线模型导入HFSS软件中，在软件中配置和定义仿真参数。

定义天线工作频段、电源参数等。

进行电磁仿真。

6. 仿真结果分析：根据仿真结果，分析天线的增益、方向性、频率响应等性能指标。

对于无法满足实验要求的天线，可以进行参数调整和优化。

7. 优化设计：根据分析结果，对天线模型进行优化设计。

可以调整天线的尺寸、形状、材料等参数。

再次进行仿真。

8. 重复实验：根据需要，可以进行多次优化设计和仿真实验，以进一步提高天线性能。

三、实验结果与分析通过电磁仿真软件进行天线实验，在给定的频段和工作条件下进行仿真，可以获得以下性能指标：1. 增益：增益是衡量天线辐射效果的重要指标，表示天线辐射功率与理论理想辐射功率之比。

一般来说，增益越大，天线辐射能力越强。

2. 方向性：方向性是指天线辐射功率随辐射方向的变化情况。

一般来说，天线的方向性越集中，表示天线的辐射范围越小，辐射功率更集中。

3. 频率响应：频率响应是指天线在不同频段上的辐射能力。

在实际应用中，天线需要能够覆盖整个工作频段，保持稳定的性能。

通过对仿真结果的分析，可以得到天线在不同频段下的增益、方向性等性能指标的变化情况。

ADS仿真天线详细过程

如何进行ADS的天线仿真：1.建立工作环境2.Option->Technology-> Technology Setup，修改单位，这一步要在建立PCB之前进行，而且更换时不能打开原理图和PCB文档。

3.新建layout文件，修改网格，暂时不改layout layer设置。

建立微带片和PIN。

4.设置基片所需的材料文件，也是options->technology中，在包括copper（铜皮）和FR4文件。

5.对基片布局进行设置1）整体2）微带片3）基片4）GND层6.Port端口7.EM设置，可以看到之前设置的基片、端口是否正确，如果有误则显示黄色叹号。

不出现黄色叹号就说明可以正常仿真。

这里还有扫频设置。

设置OK就可以simulate。

8.仿真结果，以及一些相关设置界面。

此时封装这个S参数的仿真结果，用于原理图仿真。

注意需要设置的地方。

进入其他结果界面之前，需要进行端口参数设置。

包括频率值，端口电平和阻抗参数。

完成后apply，然后compute。

结果如下：暂时对这些参数不是很了解仔细，目前比较关注的是S11和效率，而从这个看了，ADS 没有提供直接的效率值，但是有G和D，我们可以通过G/D*100%了解到效率值。

下面我们来了解其如何实现匹配的。

1.首先，从仿真结果中或者在频点（2.4G）的阻抗参数。

如上：Z=Z0*（4.135+j2.118）2.在原理图界面，打开smith chart工具3.下一步就是在smith中进行匹配了。

这部分设置比较多，如下，注意的是对负载阻抗的设置，这个是根据我们前面求出的天线的输入阻抗值进行的设置。

4.开始进行匹配。

这里有个技巧：在上面设置完之后，首先，我们选择左边的微带线串联器件，然后在smith 中任意位置单击，确定一个值。

再在右边的原理窗口，单击选中放置的微带器件，发现下面有两个选项可以修改，就是Z0和Value，这两个就是微带传输线的阻抗和电长度，是微带匹配的关键参数。

低成本宽带天线设计与仿真

低成本宽带天线设计与仿真一、前言在现代社会中，网络已经成为人们日常生活不可或缺的一部分，而网络的核心是宽带。

为了满足人们对于网络带宽的需求，天线的设计与优化变得极为重要。

本文将介绍低成本宽带天线的设计与仿真方法，以帮助广大读者了解天线的相关知识和技术。

二、低成本宽带天线的设计原理低成本宽带天线的设计原理是基于天线的基本结构和特性原理。

天线是将电磁波的能量转化为电流或相反的设备。

宽带天线的设计则需要考虑一定频段内的频率范围，其带宽也会影响天线的效果。

有两种常见的天线设计原理，分别是射频传输线和短天线。

1. 射频传输线原理射频传输线原理天线本质上是由一系列导体（通常为电线）形成的连续螺旋线，用于将射频电气信号作为导致电压沿线传输。

当射频信号沿着导线传播时，会导致电流的累积和电磁场的发生。

这种特殊的结构形式赋予了天线独特的频率响应和调谐特性。

2. 短天线原理将远离天线的负载部件置于电源输入端的方法，在实现较高带宽时获得相当普遍应用。

采用这一方法就可以提高天线的传输带宽。

此外，还可以使用特殊的短路或开路断口来消除反射波。

三、低成本宽带天线的仿真方法在优化调试天线之前，建议使用仿真工具来预先设计、验证和分析天线。

天线仿真软件的使用具有多种优助益，包括模拟和分析天线、集成天线结构、将电子元件尺寸或其他设计参数传送给其他CAD工具进行模拟和生产。

常用的天线仿真软件包括CST Microwave Studio、Ansoft HFSS 等。

这些软件可以帮助设计师理解电磁场的特性并生成详细的数据报告。

四、低成本宽带天线的优化方法1. 正交经验模态分解正交经验模态分解是一种能够分离信号和噪声的方法，这种方法能够有效地抑制噪声并优化信号质量。

使用正交经验模态分解技术，可以设计出一种非共面的宽带天线。

2. 共振器优化共振器优化是通过优化天线各元件间的几何形状，实现天线的性能优化。

在此方法中，设计师可以以共振器为基础考虑单元系数，以优化天线应用。

稀疏阵列mimo天线matlab仿真

稀疏阵列mimo天线matlab仿真稀疏阵列MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统是一种利用多个天线进行传输和接收的技术，可以有效提高通信系统的传输速率和可靠性。

在稀疏阵列MIMO系统中，天线之间的间距较大，形成了一个“稀疏”分布的阵列。

本文将介绍稀疏阵列MIMO系统的原理，并通过MATLAB仿真来验证其性能。

稀疏阵列MIMO系统的基本原理是利用空间信道的多径传输来增加传输路径和信道容量。

通过多个天线进行信号传输和接收，可以实现空间分集和空间复用的效果，从而提高系统的传输速率。

与传统的天线阵列相比，稀疏阵列的天线间距较大，可以减少阵列间的干扰，提高系统的可靠性和性能。

稀疏阵列MIMO系统在无线通信、雷达、无人机通信等领域具有广泛的应用前景。

为了验证稀疏阵列MIMO系统的性能，可以利用MATLAB进行仿真。

首先，需要建立稀疏阵列MIMO系统的模型。

模型包括天线阵列的布局、信道模型的建立、发送和接收信号处理等。

通过设置好参数和信道条件，可以进行系统的仿真实验。

在MATLAB中，可以利用MIMO通信工具箱进行稀疏阵列MIMO系统的建模和仿真。

首先，需要定义阵列的几何布局和天线的数量。

根据阵列的布局和天线的坐标，可以计算出天线之间的距离、角度等信息。

然后，需要定义信道模型和路径损耗模型，包括多径传输、衰落模型等。

根据信道模型，可以计算出信道增益和相位差等信息。

在稀疏阵列MIMO系统中，常用的传输技术是空时编码（STC）和垂直波束成形（VBF）。

可以分别计算出两种传输技术的系统容量和误码率，以评估系统的性能。

在进行仿真实验之前，还需考虑天线之间的互相干扰问题。

由于天线之间的间距较大，可以采用空间滤波和天线选择技术来减小干扰。

通过优化天线权重和信号处理算法，可以实现稀疏阵列MIMO系统的性能优化。

通过MATLAB的仿真实验，可以得到稀疏阵列MIMO系统在不同信道条件下的性能曲线。

REPS中射频天线布置设计的仿真和测试

REPS中射频天线布置设计的仿真和测试射频天线作为通信系统中不可缺少的一部分，是将电能转换成天线辐射出去，进行无线信号传输的关键元器件。

而对于REPS中的射频天线布置设计，需要通过仿真和测试来验证其效果。

首先，进行天线仿真。

首先需要选择适合该系统的天线类型，如小孔天线、倒角天线、圆锥天线等。

在对天线进行仿真时，需要考虑到天线的频率响应、辐射图、波束宽度等指标，以及天线所处环境对其性能的影响等。

可以通过电磁仿真软件（如Ansys、HFSS）等进行模拟。

模拟结果可以在分析软件中进行分析，根据分析结果进行天线优化设计，去除天线存在的缺陷，提高性能指标。

接着，进行天线测试。

天线测试的目的是测试天线的实际性能，包括其增益、带宽、辐射方向等。

测试可以采用天线测试仪器进行，如矢量网络分析仪、频谱分析仪、天线分束器、天线扫描器等。

在测试时需考虑到天线所处环境对其性能的影响，如电磁干扰、反射、多径效应等，可以进行减少环境影响的操作，如在无障碍处进行测量等。

通过测试，可以获得天线的实际性能，指导天线优化设计。

最后，进行天线布置设计。

根据系统的需求、天线性能和安装环境等因素，在REPS中进行天线的布置设计，包括天线位置、方向、数量等。

在布置设计中应尽量避免天线之间的相互干扰，使天线之间的距离足够远，同时也考虑到适当的天线复用，降低系统成本。

通过对布置设计进行仿真和测试，可以进一步优化布置效果。

综上所述，REPS中的设计必须经过模拟和测试的验证，以获得最佳的系统性能。

仿真可以大幅节省设计工作量，提高设计效率，测试可以验证仿真结果，在实际环境下测试天线性能，来指引天线布置设计的最终方案。

在REPS的射频天线布置设计中，需要注重以仿真和测试作为支撑，不断优化天线的性能、在系统中的布置设计、最终达到更好的结果。

除了仿真和测试，天线的选型也是REPS中射频天线布置设计的重要环节。

天线选型应根据系统的需求，确定天线的频率范围、增益、方向性等性能指标。

稀疏阵列mimo天线matlab仿真

稀疏阵列mimo天线matlab仿真稀疏阵列MIMO天线是一种利用多个天线来传输和接收信号的技术。

在无线通信系统中，MIMO技术已经被广泛应用，以提高信号传输的可靠性和数据传输速率。

MIMO系统中的天线可以以不同的方式布置，其中一种常见的方式是使用稀疏阵列。

稀疏阵列是指天线之间的间距相对较大，可以降低天线之间的相互干扰。

与密集阵列相比，稀疏阵列具有更低的复杂度和更好的性能。

稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真是研究和优化MIMO系统的关键步骤之一。

在进行稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真时，可以使用MATLAB等工具进行数值模拟和分析。

通过在MATLAB中建立合适的模型，可以对天线的布局、天线之间的距离等参数进行调整和优化，以达到更好的性能。

稀疏阵列MIMO天线的仿真可以从多个方面进行评估。

首先，可以通过计算信号传输的容量来评估其性能。

容量是指在给定信道条件下，系统可以传输的最大数据速率。

通过仿真不同天线布局和参数的情况，可以比较它们的容量，找到最优的设计。

还可以通过计算误码率等指标来评估稀疏阵列MIMO天线的性能。

误码率是指在信号传输过程中出现错误的概率。

通过仿真不同的天线布局和参数，可以比较它们的误码率，找到最佳的设计。

在进行稀疏阵列MIMO天线的仿真时，需要考虑多个因素。

首先是天线之间的距离。

天线之间的距离越远，相互之间的干扰越小，但传输的信号强度也会降低。

因此，需要在性能和复杂度之间进行权衡。

其次是天线的布局。

稀疏阵列MIMO天线的布局可以是线性的、矩形的或其他形式的。

不同的布局可能会对系统的性能产生不同的影响。

通过仿真不同的布局，可以找到最佳的设计。

最后是天线的数量。

增加天线的数量可以提高系统的性能，但同时也会增加复杂度和成本。

因此，需要在性能和实际应用之间进行权衡。

稀疏阵列MIMO天线的设计和仿真是研究和优化MIMO系统的关键步骤之一。

通过使用MATLAB等工具进行数值模拟和分析，可以评估不同天线布局和参数的性能，并找到最佳的设计。

[讲解]天线仿真常识

天线仿真常识1、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lg（功率值/1mw）。

[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

2、dBi 和dBddBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。

dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。

一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2. 15。

[例3] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi 时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。

[例4] 0dBd=2.15dBi。

[例5] GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为15dBd（17dBi)。

3、dBdB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）[例6] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。

也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。

[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。

[例8] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。

[例9] 如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB。

4、dBc有时也会看到dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。

一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。

在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。

NFC天线研究与设计

NFC天线研究与设计随着智能设备的普及和无线通信技术的发展，近距离无线通信（NFC）技术已成为日常生活中不可或缺的一部分。

NFC天线作为实现NFC技术的重要部件，其研究与设计对于优化NFC设备的性能具有重要意义。

本文将深入探讨NFC天线的研究与设计，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供有价值的参考。

NFC天线研究：基本概念、原理和行业应用NFC天线是一种特殊类型的无线通信天线，用于实现近距离无线通信。

其基本原理是利用电磁感应原理进行数据传输，通信距离一般在10厘米以内。

NFC天线由磁性芯片和天线线圈组成，磁性芯片用于产生高频磁场，天线线圈则用于捕捉磁场并传输数据。

NFC天线的行业应用非常广泛，主要包括以下领域：1、移动支付：通过将NFC天线集成到手机等移动设备中，实现快速、安全的支付功能。

2、智能门禁：将NFC天线应用于智能门禁系统，实现安全、便捷的出入管理。

3、数据传输：利用NFC天线实现设备之间的数据传输，例如文件共享、设备配对等。

NFC天线设计：关键参数、指标及设计方法在设计NFC天线时，需要以下几个关键参数和指标：1、通信距离：通信距离是NFC天线的重要性能指标，通常在10厘米以内。

2、传输速率：传输速率是指NFC天线在单位时间内传输的数据量。

3、功耗：NFC天线的功耗直接影响到设备的续航能力，因此需要尽量降低功耗。

4、集成度：集成度是指NFC天线在设备中的占用空间大小，以及与其他组件的兼容性。

针对以上参数和指标，以下设计方法有助于优化NFC天线：1、选择合适的磁芯材料和线圈结构：磁芯材料和线圈结构对NFC天线的性能有重要影响，应根据具体应用场景进行选择。

2、优化传输协议：传输协议的选择和优化可以有效地提高传输速率和通信稳定性。

3、考虑多因素协同设计：综合考虑通信距离、传输速率、功耗和集成度等多个因素，进行多目标优化设计。

结论本文对NFC天线的研究与设计进行了深入探讨，分析了NFC天线的基本概念、原理和行业应用，并讨论了在设计NFC天线时需要考虑的关键参数、指标及设计方法。

天线工程设计基础课件：天线仿真技术

其他迭代技术用于求解模型方程的浮点运算量为 O ( N i N 2 )，
其中下标 i 是用于误差控制的预设数集。与有限差分相比，
MoM 仿真时间和内存都耗费较大。
目前，主流的基于矩量法的电磁仿真软件主要有 ADS 、
AnsoftDesigner 、 MicrowaveOffice 、 IE3D 、 FEKO 。这里
天线仿真技术
2. 2. 1 矩量法以及基于矩量法的软件
1. 矩量法
1968 年， Harrington 提出了一种数值计算方法称之为
矩量法( MethodofMoment ，MoM )。经过多年的发展和完
善，矩量法已经成为电磁计算和天线设计中非常重要的算法
之一。矩量法是一种将连续方程离散化成代数方程组的方法，
计算精度的控制，包括收敛控制的要求、迭代的最小和最大
步骤；其他的设置还包括是否使用并行、多线程、远程控制、
虚拟内存等。
(3)解后处理。大部分电磁计算软件计算所得的结果是
基于算法所获得的用基函数表示的电流分布，这些结果必须
经过解后处理来转换成设计人员所需要的参数。解后处理的
主要任务就是依据想获取的天线特性通过解后处理层面的设
重点介绍天线设计中常用的软件 IE3D 和 FEKO 。下面首先
对IE3D 进行详细的介绍。
天线仿真技术
2.IE3D 软件介绍
1 )基本介绍
IE3D 是一个基于全波分析的矩量法电磁场仿真工具，
可以解决多层介质环境下的三维金属结构的电流分布问题。
它是通过各界面的边界条件和分层媒质中的并矢格林函数建
立起积分方程，然后导出阻抗矩阵和激励矩阵来求得电流系
天线仿真技术
假定两个函数 f 1 和 f 2 以及两个任意常数 a 1 和 a 2 有下

手把手教你天线设计——用MATLAB仿真天线方向图

手把手教你天线设计——用MATLAB仿真天线方向图吴正琳天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。

无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。

此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。

一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。

同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。

这就是天线的互易定理。

天线的基本单元就是单元天线。

1、单元天线对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。

两臂长度相等的振子叫做对称振子。

每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。

对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。

两臂长度相等的振子叫做对称振子。

每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。

1.1用MATLAB画半波振子天线方向图主要是说明一下以下几点：1、在Matlab中的极坐标画图的方法：polar(theta,rho,LineSpec)；theta：极坐标坐标系0-2*pirho：满足极坐标的方程LineSpec：画出线的颜色2、在方向图的过程中如果rho不用abs(f)，在polar中只能画出正值。

也就是说这时的方向图只剩下一半。

3、半波振子天线方向图归一化方程：Matlab程序：clear alllam=1000;%波长k=2*pi./lam;L=lam/4;%天线臂长theta=0:pi/100:2*pi;f1=1./(1-cos(k*L));f2=(cos(k*L*cos(theta))-cos(k*L))./sin(theta);rho=f1*f2;polar(theta,abs(rho),'b');%极坐标系画图2、线性阵列天线2.1方向图乘积定理阵中第i 个天线单元在远区产生的电场强度为：2(,)ij i i i i ie E K If r πλθϕ-=式中，i K 为第i 个天线单元辐射场强的比例常数，i r 为第i 个天线单元至观察点的距离，(,)i f θϕ为第i 个天线单元的方向图函数，i I 为第i 个天线单元的激励电流，可以表示成为：Bji i i I a e φ-∆=式中，i a 为幅度加权系数，B φ∆为等间距线阵中，相邻单元之间的馈电相位差，亦称阵内相移值。

13.56MHz天线设计[1]

易迪拓培训 ()
课程详情: /peixun/antenna/114.html
Contents
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一、13.56MHz RFID/NFC标准简介
13.56MHz RFID/NFC 国际标准
• • • ISO/IEC 14443 - Type A，ISO/IEC 14443 - Type B，ISO/IEC 15693 ISO – Internatinal Organization for Standardization, 国际标准化组织 IEC – International Electrontechnical Commission, 国际电子科技化委员会
•
要使得在距离为r处通量有极大值，也就是是此处磁感应强度B取得极大值，那么此时B相对于a导数应该为零，可以求得此时
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13.56MHz NFC/RFID天线工作距离远小于工作波长，工作于近场耦合区
• ISO14443‐A/B工作距离只有10cm左右，ISO15693最远工作距离也只有1m，远小于22.12m的工作波长，通过电磁耦合进行电磁能量的传输

结论：
• 13.56MHz NFC/RFID天线工作距离短，通过近场电磁耦合来传输电磁信号，可以看作是一个耦合线圈
课程内容
目录 ① 13.56MHzRFID/NFC标准简介 ② 13.56MHzNFC/RFID天线和传统天线的区别 ③ 13.56MHzNFC/RFID天线工作原理 ④ 天线等效电路 ⑤ 天线设计考量和设计步骤 ⑥ 天线线圈的设计 ⑦ 天线相关参数测量 ⑧ 匹配电路的设计和调试 ⑨ 匹配电路的设计实例 ⑩ 总结

天线的设计仿真和优化

天线的设计仿真和优化天线设计仿真和优化的基本原理是利用计算机模拟和优化算法，对天线的电磁特性进行数值分析和优化。

天线在无线通信系统中起到收发信号的作用，其性能直接影响着通信质量和系统容量。

因此，对天线的性能进行仿真和优化是非常重要的。

天线设计仿真和优化的方法主要包括以下几个方面：几何建模、电磁特性分析和优化算法。

首先，需要对天线的几何结构进行建模，包括天线的尺寸、形状和材料等。

其次，利用电磁场数值仿真方法，如有限元方法（FEM）、时域积分方程（TDIE）和时域有限差分（FDTD）等，对天线的电磁特性进行分析，包括频率响应、辐射特性和相互耦合等。

最后，利用优化算法对天线的性能进行优化，例如遗传算法、粒子群优化算法和模拟退火算法等。

在天线设计仿真和优化中，常用的工具包括ANSYS HFSS、CST Microwave Studio和FEKO等。

这些工具拥有强大的模型构建和电磁场仿真能力，可以准确地预测天线的电磁特性，帮助天线工程师进行优化设计。

此外，还可以使用MATLAB等工具进行优化算法的开发和仿真实验。

天线设计仿真和优化在实际应用中具有广泛的应用。

首先，通过仿真可以快速、准确地评估和预测天线的性能，避免了传统试验方法的高成本和耗时。

其次，通过优化设计可以提高系统的性能和效果，例如增加天线的增益和方向性、改善天线的带宽和辐射特性，从而提升通信质量和系统容量。

最后，天线设计仿真和优化还可以用于解决天线之间的相互干扰、天线与周围环境的电磁兼容性等问题，保证通信系统的可靠性和稳定性。

综上所述，天线设计仿真和优化是无线通信领域中一项重要的技术，能够对天线的性能进行预测和优化，提高通信系统的性能和效果。

随着无线通信技术的不断发展和应用的广泛普及，天线设计仿真和优化将在无线通信系统的设计和优化中发挥越来越重要的作用。

ADS射频天线部分仿真及优化

设定材料属性
为天线模型设定合适的介质材料属性，如相对介电常数和损耗角正切等。
设定边界条件
设置辐射边界条件
为了模拟天线辐射，需要设定合适的辐射边界条件，如PML（完美匹配层）边界。
设定馈电条件
根据天线的馈电方式，设定合适的馈电条件，如微带线馈电或同轴线馈电。
设置仿真频率范围
根据设计需求，设定合适的频率范围进行仿真分析。
ADS软件简介
软件概述
Advanced Design System (ADS)是一款由Agilent公司开发的电子设计自动化软件，主要用于射频和微波系统的设计和仿真。
主要功能
ADS提供了全面的电磁仿真、电路仿真以及系统级仿真等功能，广泛应用于通信、雷达、导航等领域。
在射频天线设计中的应用
在射频天线设计中，ADS软件可以帮助设计师快速建立模型、进行精确仿真，并根据仿真结果进行优化，从而提高天线的性能参数。
改进设计结构
总结词
改进天线设计结构是提高性能的有效途径。
详细描述
通过对天线结构进行改进和创新，可以进一步优化天线的电气性能。例如，采用分形结构、多层结构、多频带结构等设计，可以增强天线的带宽、多频带或多波束能力。此外，还可以通过优化馈电网络、匹配电路等辅助结构，提高天线的整体性能。
06
结论与展望
ADS射频天线部分仿真及优化
• 引言 • 射频天线基本理论 • ADS射频天线仿真 • 仿真结果分析 • 优化实施 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
目的
通过使用Advanced Design System (ADS)软件，对射频天线部分进行仿真和优化，以提高其性能参数。
背景
随着无线通信技术的快速发展，射频天线在通信系统中的地位日益重要。为了满足各种复杂的应用需求，对射频天线进行精确的仿真和优化至关重要。

天线仿真数值计算方法

天线仿真数值计算方法天线仿真是一种通过计算机模拟和计算的方法，用于研究和设计无线通信系统中的天线特性。

天线仿真的数值计算方法主要包括有限差分时间域方法（FDTD）、有限元方法（FEM）、矩量法（MoM）和时域积分方程方法（TDIE）等。

其中，有限差分时间域方法（FDTD）是一种广泛应用于天线仿真的数值计算方法。

该方法通过在空间和时间上对波动方程进行差分，将连续的偏微分方程转化为离散的差分方程进行求解。

FDTD方法的优势在于可以同时模拟天线的时域和频域特性，并且对于不规则形状的天线也具有较好的适用性。

有限元方法（FEM）是一种基于分片法的数值计算方法，该方法将连续体划分为有限个子域，并在每个子域上建立一个局部变量函数。

通过求解子域上的局部变量函数得到整体的近似解。

在天线仿真中，有限元方法可以用于求解较复杂结构的天线的电场分布和辐射特性，并可以考虑各种边界条件和材料特性对天线性能的影响。

矩量法（MoM）是一种基于电磁理论的数值计算方法，适用于将天线表面分割为无限小的单元，然后通过对单元面积和电流分布进行积分来求解天线的电场和辐射特性。

矩量法在天线仿真中具有较高的精度，并且可以考虑各种材料特性和结构参数对天线性能的影响。

然而，在处理较大规模的天线问题时，矩量法的计算量较大，需要进行较长时间的计算。

时域积分方程方法（TDIE）是一种基于电磁理论的数值计算方法，适用于求解天线的电场和辐射特性。

该方法通过将天线表面的电流分布分割成许多小面元，然后利用时域积分方程来求解每个小面元的电场分布。

TDIE方法可以考虑较复杂的天线结构和不同材料对电磁波的响应，并且可以模拟天线在时域和频域上的特性。

总之，天线仿真的数值计算方法包括有限差分时间域方法（FDTD）、有限元方法（FEM）、矩量法（MoM）和时域积分方程方法（TDIE）。

这些方法分别适用于不同类型和尺寸的天线，并且可以考虑各种材料特性和结构参数对天线性能的影响。

手机近端支付NFC天线铁氧体片

1. No visual damage
2. Permeability change ± within 15%
© 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
NFC 天线模组
后壳(非金属)

FPC天线 Ferrite sheet
电池(金属)
© 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
1. Temperature : -40 ± 5℃
2. Permeability change ± within 15%
3
耐低温测试
2. Time : 96 hrs 3. Measure after left for 60 min. at room temperature
1. Humidity : 80 % RH
18min @ 1.5A/m(var), EMV (4,1,0) Power 5min, 80max @ (4,0,0) ,5.52Vrms(fix) 3min, 80max @ (4,x,x) ,5.53Vrms(fix) 2.4min, 80max @ (4,0,0), 5.53Vrms(fix) 1.7min, 80max @ (4,1,0), 5.53Vrms(fix) Load Modulation very difficult easy difficult Influence on the Field difficult max 0.8/1.5 easy max 0.7/1.0 easy max 0.7/1.0
热冲击
2. 磁导率变化在 ± within 15%
市场部邓珊 deng.shan@ 2. Time : 96 hrs 耐高温测试 2

NFC天线解决方案简易版

NFC天线解决方案简易版1.天线类型根据NFC天线的形式和结构，可以将其分为两种类型：PCB天线和FPC天线。

PCB天线是采用印刷电路板（PCB）上的铜箔制作而成，形状多为圆形、方形或长条形。

它具有结构简单、制作成本低和易于批量生产等优点，广泛应用于消费电子产品中。

FPC天线是采用柔性电路板（FPC）上的导电薄膜制作而成，具有灵活性好和可弯曲性强等优点，适用于曲面设备或特殊形状的应用场景。

2.天线设计（1）频率匹配：NFC通信频率为13.56MHz，因此天线需要在这一频段内有效匹配。

常见的匹配方式包括调谐电容电感器的尺寸和位置，以及调整导线长度等。

（2）辐射效率：天线的辐射效率反映了能量损失的程度，影响通信质量和通信距离。

为提高辐射效率，可以采用增加导线的截面积、减小电阻损耗、优化导线的布局和形状等措施。

（3）方向性：天线的方向性决定了射频信号在空间中的分布情况。

可以通过调整导线的走向、加入相应的辐射体（如补偿环）和抑制器（如负载电阻）等方式来控制射频信号的方向性。

（4）耦合效果：天线与其他元器件的耦合效果对NFC通信质量和设备性能有着重要影响。

要避免天线与元器件之间的互相干扰和损耗，可以采用屏蔽层、隔离缝隙和隔离物等方法。

3.天线制造NFC天线的制造主要涉及到材料选择、工艺流程和制造设备等。

在材料选择上，需要考虑导电性、柔性性能和耐久性等因素，一般选择具有较高导电性和柔性的铜箔或导电薄膜。

在工艺流程上，主要包括线路设计、导线制作、器件装配和封装等环节。

对于PCB天线，可以采用常规的PCB 制造工艺，包括图形设计、制板、蚀刻和金属化等步骤。

对于FPC天线，需要采用特殊的导电薄膜制造工艺，包括薄膜切割、导线刻蚀、器件粘贴和固化等步骤。

而对于制造设备，则需要具备尺寸精度高、加工精细度好和生产效率高等特点。

综上所述，NFC天线的解决方案要考虑天线类型、天线设计和天线制造等关键要素。

在实际应用中，需要根据具体需求和成本效益进行综合选择和设计，以便实现NFC技术的最佳性能和性价比。

一种低成本手机移动支付天线[实用新型专利]

专利名称：一种低成本手机移动支付天线专利类型：实用新型专利
发明人：程胜祥,陈业军
申请号：CN201220474067.5
申请日：20120918
公开号：CN202797261U
公开日：
20130313
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请提供了一种手机移动支付天线，该天线包括：双面覆铜板，其中：所述双面覆铜板的两个表面分别刻蚀有天线线圈；所述双面覆铜板的两个最外表面上分别涂覆有阻焊剂涂层。

与现有技术相比，对某些型号的手机而言，如果采用传统的加覆盖膜的手机移动支付天线，会感觉天线太厚，无法适配(装入)这些手机，这些手机也就无法实现移动支付功能。

采用本申请提供的所述的天线，厚度较小，能够在更多的手机上实现移动支付的功能。

申请人：盛世铸成科技(北京)有限公司
地址：100085 北京市海淀区上地十街1号院1号楼17层1703
国籍：CN
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八木天线的仿真与优化

电磁仿真方法
有限元法（FEM）
将连续的物理问题离散化为有限个单元，通过求解每个单元的近似解来获得整个问题的近似解。适用于复杂结构和非均匀媒质的天线仿真。
时域有限差分法（FDTD）
通过离散化时间和空间，将麦克斯韦方程组转化为差分方程进行求解。适用于宽频带、非线性等复杂电磁问题的仿真。
矩量法（MoM）
根据仿真结果分析，提出针对性的优化建议，如调整天线结构、改变材料属性或优化激励方式等。
04
八木天线优化
优化目标与方法
优化目标
提高八木天线的增益、降低副瓣电平、拓宽频带等。
优化方法
采用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等智能优化算法进行八木天线的优化。
结构优化
振子形状优化
通过改变振子的形状，如采用椭圆形、圆形等，来改善天线的辐射特性。
局限性分析
讨论仿真和优化过程中可能存在的局限性，如模型精度、算法收敛性等问
题，为后续Leabharlann 究提供参考。06结论与展望
研究结论
八木天线性能提升
通过仿真优化，八木天线的增益、波束宽度和前后比等性能参数得到有效提升，满
足设计要求。
仿真方法验证
本研究采用的仿真方法能够准确地模拟八木天线的实际工作状态，为天线设计和优化提供了有力支持。
效率与增益
通过仿真可以计算出天线的辐射效率和增益，以衡量天线将输入功率转换为辐射功率的能力。
优化结果对比
优化算法
采用遗传算法、粒子群优化等智能优化算法对八木天线进行优化设计，可以得到更优的天线结构参数。
优化前后性能对比
将优化前后的天线性能进行对比，可以观察到优化算法在改善天线性能方面的效果，如提高增益、降低旁瓣电平等。

Dipole天线的FEKO仿真

FEKO初阶--dipole天线的仿真赵工（深圳518001）dwenzhao@ QQ1608288659摘要：本文通过对最简单的dipole（偶极子）天线使用FEKO7.0进行仿真，演示了使用线端口对线天线仿真的基本流程，及对仿真结果的输出。

关键字：FEKO偶极子天线仿真线天线The Simulation of Dipole Antenna with FEKO7.0Dwen ZhaoAbstract:Dipole antenna is a very simple and common used wire antenna.Selected a dipole as a example to show how to use FEKO software to analyze a wire antenna and get output results.Keyword：FEKO,dipole antenna,wire port,wire antenna,POSTFEKO1.概述：FEKO是EMSS公司的一款三维电磁场仿真软件，有机会得到其试用版，希望能通过一个简单的线天线实例来熟悉其使用方法及操作流程。

曾经使用过HFSS软件，其中有一个3GHz 的偶极子（dipole）天线示例，因此拿到FEKO软件中来试验。

众所周知，300MHz频率的电磁波波长为1m，并以此作为微波频率的界限。

如果频率增大10倍到3GHz，波长将为原来的1/10，即100mm。

Dipole天线是对称振子天线，有两个臂，总长为λ/2。

因为一般软件中无法输入希腊字母λ，用lambda变量替代。

天线特性，最关注的参数是S11，即天线输入端的反射系数，一般常用dB表示，这时也称回波损耗RL（Return Loss）；另一种等效的表示方法是VSWR（电压驻波比）。

一般天线的带宽指标常用VSWR表示，一种是小于1.5，一种是小于2，折算成反射系数则为-15dB和-10dB （计算值为-14dB和-9.5dB），一般可用回损曲线判断天线的带宽特性。