微波技术与天线实验报告

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微波技术与天线实验三

微波技术与天线实验三

微波技术与天线实验报告图1.新建HFSS工程图2. 设置求解类型2.创建微带天线模型2.1设置默认的长度单位为mm图3. 设置默认的长度单位为mm 2.2建模相关选项设置图4. 建模相关选项设置2.3 创建参考地在Z=0的XOY面上创建一个顶点位于(-45mm, -45mm),大小为90mm×90mm 的矩形面作为参考地,命名为GND,并为其分配为理想导体边界条件。

2.4 创建介质板模型创建一个长、宽、高为80mm×80mm×5mm的长方体作为介质板层,介质板层的底部位于参考地上,其顶点坐标为(-40,-40, 0),介质板的材料为R04003,介质板层命名为Substrate2.5 创建微带贴片在Z=5的XOY面上创建一个顶点坐标为(-15.5mm,-20.7mm,5mm),大小为30.0mm×41.4mm的矩形面作为微带贴片,命名为Patch,并为其分配理想导体边界条件。

2.6 创建同轴馈线的内芯创建一个圆柱体作为同轴馈线的内芯,圆柱体的半径为0.5mm,长度为5mm,圆柱体底部圆心坐标为(9.5mm,0,0),材质为理想导体,同轴馈线命名为Feed。

2.7 创建信号传输端口面同轴馈线需要穿过参考地面,传输信号能量,因此需要在参考地面GND上开一个圆孔允许能量传输。

圆孔的半径为 1.5mm,圆心坐标为(9.5mm,0,0),并将其命名为port.2.8 创辐射边界表面创建一个长方体,其顶点坐标为(-80,-80,-35),长方体的长宽高为160mm ×160mm×75mm,长方体模拟自由空间,因此材质为真空,长方体命名为Air,创建好这样一个长方体之后,设置其四周表面为辐射边界条件。

、图5 微带贴片天线模型3.设置激励端口设置同轴信号端口面的激励方式为集总端口激励。

4.添加和使用变量添加设计变量Length,初始值为30.0mm,用以表示微带贴片天线的长度,添加设计变量Width,初始值为41.4mm, 用以表示微带贴片天线的宽度,添加设计变量Xf, 用以表示同轴馈线的圆心点的X轴坐标。

微波与天线实验报告.

微波与天线实验报告.

实验一基本辐射单元方向图一、实验目的基本辐射单元,指的是基本电振子(电偶极子),基本磁振子(磁偶极子),基本缝隙,惠更斯面元等。

它们是构成实际天线的基本单元。

通过本次实验了解这些基本辐射单元在空间产生的辐射场。

二、实验指导实验界面有三个显示区:立体方向图、E面方向图、H面方向图,分别用来显示基本辐射单元在空间产生的辐射场的立体方向图、E面方向图和H面方向图。

界面下端有六个按钮:基本电振子、基本磁振子、基本缝隙、惠更斯面元、Return、Help。

点击按钮基本电振子,则基本电振子的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本电振子所辐射的电磁场强度不仅与r有关,而且与观察方向θ有关。

在振子的轴线方向,场强为零;在垂直于振子轴的方向上,场强最大;在其它方向上,场强正比于sinθ。

点击按钮基本磁振子,则基本磁振子的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本磁振子所辐射的电磁场的空间图形与基本电振子一样,这是因为基本电振子的辐射是振子上电流产生的辐射与基本磁振子的辐射是振子表面切向磁场产生的磁场是等效的。

点击按钮基本缝隙,则基本缝隙的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本缝隙所辐射的电磁场与基本磁振子完全相同,基本缝隙与基本磁振子是等效的。

点击按钮惠更斯面元,则惠更斯面元的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见惠更斯面元所辐射的电磁场在空间是一个对称于面元法线的心脏形方向图。

点击按钮Return,返回天线实验总界面。

实验二对称阵子方向图分析一、实验目的:通过MATLAB编程,熟悉电基本阵子和对称阵子的辐射特性,了解影响对称阵子辐射的因素及其变化对辐射造成的影响二、实验原理:1.电基本振子的辐射电基本振子(Electric Short Dipole)又称电流元,它是指一段理想的高频电流直导线,其长度l远小于波长λ,其半径a远小于l,同时振子沿线的电流I处处等幅同相。

用这样的电流元可以构成实际的更复杂的天线,因而电基本振子的辐射特性是研究更复杂天线辐射特性的基础。

微波技术与天线报告赵聪蕾

微波技术与天线报告赵聪蕾

设计一矩形波导TE10的仿真与电磁场分析班级:电1005-1 学号:20102571 姓名:赵聪蕾报告日期:2013.12.12一、实验目的:1.熟悉HFSS软件的使用;2.掌握导波场分析和求解方法,矩形波导TE10基本设计方法;3.利用HFSS软件进行电磁场分析,掌握导模场结构和管壁电流结构规律和特点。

二、实验内容:1、使用HFSS软件建模矩形波导结构,选取合适的参数,并对其参数进行优化、仿真。

(1)打开软件,进行一些设置。

(2)设置坐标,调整到适当的图形。

(3)选择一面设置端口。

2、仿真终端匹配情况下,扫频激励下的,S参数分布以及波导场E Y、H X、H Z分布,并分析。

(1)进行必要的频率设置,并运行得到曲线图。

(2)根据一些操作得到表面电场。

3、仿真终端短路情况下,一端口仍为500ohm,二端口设为激励口,阻值设为如:50mohm扫频激励下的,观测S、驻波比等参数分布,并分析。

4、根据软件设计的结果和理论分析结果比较。

实验的结果和理论有一些出入,主要是系统误差引起的。

三、思考题1、在任何均匀导波装置中传播的波都可以分为那三种模式?答:TEM波、TM波、TE波2、TE10模式下矩形波导的截至波长是多少,它的场分布如何?答:波长为39.7mm,场分布在导体内部。

3、如何利用TE10模式下矩形波导,作为测量线?作为波导缝隙天线时,开槽如何选取?答:计算得出矩形波导的折射率,通过测量计算所求的电磁波波长等因素。

若作为波导天线,开槽应该选择波导的中间位置。

四、实验体会通过这次实验,首先是了解了HFSS软件的基本使用方法,与此同时,我对矩形波导的实验特性有了更深层次的理解,用实验仿真是为以后通过真正的实验验证定理的一个铺垫。

通过这次实验,我更加知道不仅仅要学习书本上的知识,更要有实践的基础,这样才能更好的学习微波与天线这门课。

设计二魔T一、微波元器件概述:无论在那个频段工作的电子设备,都需要各种功能的元器件。

微波技术与天线实验

微波技术与天线实验

微波技术与天线实验一、实验课学时分配表二、实验内容:实验一T型波导内场分析实验一、实验目的1、熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。

2、掌握T型波导功分器的设计方法和工作原理。

二、实验内容使用HFSS进行T型波导功分器的设计实现,创建设计模型,进行求解设置,并运行仿真计算。

最后进行相关的数据后处理。

三、基本原理及要求T型波导功分器又叫T型波导分支器,它能将波导能量从主波导中分路接出,它是微波功率分配器件的一种。

此次设计H面T型分支,使得从一端口输入的功率可以平均的分配给端口2、3,使得2、3端口的TE10波为等幅同向。

同时,通过设置隔片改变各端口的功率分配。

进行扫频设置,观察S参数曲线和电场分布。

实验二T型波导优化设计实验一、实验目的1、进一步熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。

2、掌握T型波导功分器的优化设计方法。

二、实验内容使用HFSS进行T型波导功分器的优化设计实现,进行参数扫描分析,利用HFSS的优化设计功能实现3端口输出功率为2端口输出功率的2倍。

三、基本原理及要求T型波导功分器又叫T型波导分支器,它能将波导能量从主波导中分路接出,它是微波功率分配器件的一种。

此次设计H面T型分支,使得从1端口输入的功率不平均的分配给端口2、3,使得2端口的输出功率为3端口的一半。

同时,注意隔片尺寸的大小对于改变各端口的功率分配的作用。

改变波端口激励,实现2端口输入,1、3端口输出。

实验三微带贴片天线设计实验一、实验目的1.熟悉并掌握HFSS设计微带天线的操作步骤及工作流程。

2.掌握ISM频段微带贴片天线的设计方法。

二、实验内容使用HFSS进行微带贴片天线的设计实现,创建设计模型,进行求解设置,设置求解频率为2.45GHz,同时添加1.5-3.5GHz的扫频设置,分析天线在1.5-3.5GHz频段内的电压驻波比,并运行仿真计算。

将谐振频率落在2.45GHz频点上。

最后进行相关的数据后处理。

微波技术与天线 实验报告

微波技术与天线 实验报告

微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言:微波技术和天线是现代通信领域中不可或缺的重要组成部分。

微波技术的应用范围广泛,包括无线通信、雷达、卫星通信等领域。

而天线作为微波信号的收发器,起到了关键的作用。

本实验旨在通过实际操作和测量,探索微波技术与天线的基本原理和应用。

实验一:微波信号的传输特性测量在本实验中,我们使用了一对微波发射器和接收器,通过测量微波信号的传输特性,来了解微波信号在传输过程中的衰减和干扰情况。

首先,我们将发射器和接收器分别连接到示波器上,并设置合适的频率和功率。

然后,将发射器放置在一个固定位置,接收器在不同距离上进行测量。

通过记录示波器上的信号强度,并计算出衰减值,我们可以得到微波信号在传输过程中的衰减情况。

实验结果表明,在传输距离增加的情况下,微波信号的强度逐渐减弱,呈指数衰减的趋势。

同时,我们还观察到在某些距离上,微波信号受到了干扰,出现了明显的波动和噪声。

这些干扰可能来自于周围的电磁辐射或其他无线设备的干扰。

实验二:天线的性能测量在本实验中,我们选择了不同类型的天线,并通过测量其增益、方向性和波束宽度等参数,来评估天线的性能。

首先,我们使用一个定位器来确定天线的指向性。

通过调整定位器的方向,观察信号强度的变化,我们可以确定天线的主瓣方向。

然后,我们通过改变接收器的位置和角度,测量不同方向上的信号强度,从而计算出天线的增益。

实验结果表明,不同类型的天线具有不同的性能特点。

某些天线具有较高的增益和较窄的波束宽度,适用于需要远距离传输和精确定位的应用。

而其他天线则具有较宽的波束宽度,适用于覆盖范围广泛的通信需求。

实验三:微波技术在通信领域的应用微波技术在通信领域有着广泛的应用。

其中,微波通信是最为常见和重要的应用之一。

通过使用微波信号进行通信,可以实现高速、稳定的数据传输。

微波通信广泛应用于无线网络、卫星通信和移动通信等领域。

此外,微波雷达也是微波技术的重要应用之一。

南昌大学 微波技术与天线 所有实验报告 数据完整+处理

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实验报告实验课程:微波技术与天线学生姓名:学号:专业班级:年月日实验一微波测量系统的认识及功率测量一、实验目的1.熟悉基本微波测量仪器;2.了解各种常用微波元器件;3.学会功率的测量。

二、实验原理1.基本微波测量仪器(1)微波测量技术主要包括微波信号特性测量和微波网络参数测量:①微波信号特性参量包括微波信号的频率与波长、电平与功率、波形与频谱等;②微波网络参数包括反射参量(如反射系数、驻波比)和传输参量(如[S]参数)。

(2)微波测量方法包括点频测量、扫频测量和时域测量三大类:①点频测量:信号只能工作在单一频点逐一进行测量;②扫频测量:在较宽的频带内测得被测量的频响特性,如加上自动网络分析仪,则可实现微波参数的自动测量与分析;③时域测量:利用超高速脉冲发生器、采样示波器、时域自动网络分析仪等在时域进行测量,从而得到瞬态电磁特性。

(3)微波测量系统由微波信号源、调配器/ 衰减器/隔离器、波长/频率计、测量线、终端负载、选频放大器及小功率计等组成。

图1微波测量系统2.常用微波元器件实验室里常见的几种元器件:(1)检波器(2)E-T 接头(3)H-T 接头(4)双T 接头(5)波导弯曲(6)波导开关(7)可变短路器(8)匹配负载(9)吸收式衰减器(10)定向耦合器(11)隔离器3.功率测量按图1所示连接微波测量系统,在终端处接上微波小功率计探头,接通电源开关,调整衰减器,观察微波功率计指示并作相应记录。

三、实验数据及处理表格1衰减器指示与功率指示关系曲线12345671122334455667788衰减器位置/mm功率计读数/m W图 2 衰减器指示与功率指示关系曲线实验二微波波导波长、频率的测量、分析和计算一、实验目的1.学会微波测量线的使用;2.学会测量微波波导波长和信号源频率;3.分析和计算波导波长及微波频率。

二、实验原理1.系统调整主要指信号源和测量线的调整,以及晶体检波器的校准:(1)信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。

《微波技术与天线实验》2

《微波技术与天线实验》2

《微波技术与天线实验》课程实验报告实验二:学院通信工程班级13083414学号13041403姓名李倩指导教师魏一振2015年11 月12 日实验名称:集总参数滤波器设计1.实验目的(1)通过此次实验,我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程,且通过亲自实验来进一步熟悉MWO2003 的各种基本操作。

(2)本次实验我们需要用到MWO2003 的优化和Tune 等工具,要求熟练掌握MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧。

2.实验内容设计一个九级集总参数低通滤波器,要求如下:通带频率范围:0MHz~400MHz增益参数S 21:通带内0MHz~400MHz S 21 >--0.5dB阻带内600MHZ以上S 21 <-50dB反射系数S 11:通带内0MHz~400MHz S 11 <-10dB 3.实验结果实验电路原理结构图:运行结果:4.思考题(1)如果要你设计的是高通滤波器,与前面相比,需要变化那几个步骤?带宽和截止频率参数的设计、结构图的设计需要改变,所以原理图属性设置、画结构图、元件参数设置、参数优化步骤需要改变。

首先需要改变电路图的结构,如下图将原来的电容接地改成电感接地。

之后在优化参数进行重新设置。

也就是将原来0~400MHZ的优化条件改成400MHZ~MAX的频率范围。

原来的600~MAX的改为0~600MHZ的频率范围。

如下图之后重复上述仿真可以得到如下结果可见这样设计并不是十分的完美,在0~300MHZ内基本满足条件,在之后增益略微有偏差。

反射系数在某个区域内比较符合。

(2)你在优化设计过程中,那些参量调解对优化结果影响最大?(最敏感)在优化过程中,电容c1和c0的参量调节对优化结果影响最大。

微波技术与天线实验报告书

微波技术与天线实验报告书

微波技术与天线实验报告书实验目的:本实验旨在使学生了解微波技术的基本理论,掌握微波天线的工作原理和设计方法,并通过实验操作加深对微波天线性能测试的理解和应用。

实验原理:微波技术是利用波长在1毫米至1米之间的电磁波进行通信的技术。

微波天线作为微波通信系统中的关键部件,其设计和性能直接影响到通信系统的整体性能。

微波天线通常分为线极化天线和圆极化天线,它们在不同的应用场景中有着不同的优势。

实验设备和材料:1. 微波信号源2. 微波天线测试系统3. 标准天线4. 待测天线5. 测量仪器(如频率计、功率计等)6. 连接电缆及相关配件实验步骤:1. 连接微波信号源和测试系统,确保信号源输出稳定。

2. 将标准天线与待测天线分别连接到测试系统,并记录其性能参数。

3. 调整待测天线的位置和角度,观察其对信号接收的影响。

4. 记录不同条件下的测试数据,包括增益、波束宽度、方向性等。

5. 分析测试数据,评估天线性能,并与理论值进行比较。

实验结果:通过本次实验,我们得到了以下结果:- 待测天线在特定频率下的增益为XX dBi。

- 波束宽度为XX度。

- 方向性比为XX。

- 与标准天线相比,待测天线在XX条件下性能更优。

实验分析:根据实验数据,我们可以分析待测天线的性能特点。

例如,增益的高低直接影响到天线的信号接收能力,波束宽度则决定了天线的覆盖范围。

通过与标准天线的对比,我们可以更清晰地了解待测天线的优势和不足。

实验结论:本次实验成功地完成了微波天线的性能测试,加深了学生对微波技术与天线工作原理的理解。

通过对实验数据的分析,我们认识到了天线设计的重要性以及在实际应用中需要考虑的因素。

实验结果表明,合理的天线设计可以显著提高通信系统的性能。

注意事项:1. 实验过程中应确保所有设备连接正确,避免信号干扰。

2. 在调整天线位置和角度时,应小心操作,避免损坏设备。

3. 实验结束后,应整理实验设备,确保实验室的整洁和安全。

实验日期:[填写实验日期]实验人员:[填写实验人员姓名]指导教师:[填写指导教师姓名]。

微波技术与天线仿真实验报告

微波技术与天线仿真实验报告

微波技术与天线仿真实验报告姓名:柳立志学号:110250208ANSOFT HFSS软件的使用与魔T的仿真一、实验内容1、下载并且安装ANSOFT HFSS软件10.0版本;2、学习使用该软件;3、仿真魔T;4、写出仿真使用后的报告。

二、软件介绍与使用Ansoft HFSS软件设置步骤如下:1.打开Ansoft HFSS V10.0,点击TOLLS栏进行软件仿真设置;2.点击Options中的HFSS Options,在General选项卡中将"Use wizards for data inputwhen creating new boundary"和"Duplicate boundaries with geometry"前的复选框打钩,点击OK;3.点击Options中的3D Modeler Options,在Operation选项卡中将"Automaticallycover closed ployline"前的复选框打钩,在Drawing选项卡中将"Edit property of newprimitives"前的复选框打钩,点击OK;三、仿真魔T1、创建三维模型1.设置模型单位点击3D Modeler,选择Units,设置单位为"mm",点击OK;2.设置默认材料在3D Modeler Materials Tollbar中选择材料类型为vacuum;3.设置第一个模块参数点击Draw中Box,设置起始坐标为X:-25.0,Y:-10.0,Z:0.0,按下回车,接着输入相对坐标dX:50.0,dY:20.0,dZ:75.0,按下回车,按快捷键Ctrl+D,使模块以适当大小显示在屏幕内;4.设置波端口激励点击Edit栏Select中Faces,选择模块的顶面(Z=75.0),点击HFSS栏Excitations=>Assign中的Wave Port,打开Wave Port对话框,输入名称为p1,Next=>Next=>Finish,完成对波端口激励的设置;5.更改选择目标点击Edit栏Select中的Object,完成设置;6.创建第二个模块按下Ctrl+A选择全部可视,点击Edit栏Duplicate中Around Axis,使第一个模块按轴线旋转复制,选择Axis为X轴,设置角度为90度,点击OK;7.创建第三、四个模块点击Edit栏Select中Select By Name,选择第二个模块同样绕Z轴旋转90度复制,再以第三个模块绕绕Z轴旋转90度复制获得最终模型;8.组合所有模块按下Ctrl+A选择全部模块,点击3D Modeler栏Boolean中Unites,将所有模块合并,Ctrl+D使模块以适当大小显示在屏幕内,模型如下图所示;9.边界显示设置保存工程,点击HFSS栏中Boundary Display(Solve view),选择要显示的边界,outer为背景显示(图中蓝色边界),黑、红、绿、黄分别分边界p1、p2、p3、p4的边界显示;点击View栏Active View Visibility ...,将所有实体隐藏,只显示边界,如下图所示:2、分析设置1.创建一个分析设置点击HFSS栏Analysis Setup中Add Solution Setup...,在General选项卡中设置频率为4GHz,最大量程为5,最大增量为0.02,点击OK;2.添加频率扫描点击HFSS栏Analysis Setup中Add Sweep...,选择要设置项Setup1,点击OK进入Edit Sweep对话框,选择扫描类型为Fast,设置频率类型为Linear Setup,开始频率为3.4GHz,停止频率为4.0GHz,计数1001次(即设置Size约为600KHz),在Save Fields前的复选框打钩,点击OK;3.保存工程点击File栏Save As,更改工程名为hfss_magic_T,点击Save;3、分析4.模型验证点击HFSS栏Validation Check进行检查验证,没有错误时点击Close;5.分析点击HFSS栏Analysis All,进行分析;4、生成报告通过仿真得到如下两种不同结果:5、动态仿真最终进行动态仿真,由软件观察魔T的传输使用过程,静态图如下:软件使用体会:我使用的是ANSOFT HFSS14.0版本,软件操作语言为英文,它是三维电磁仿真软件。

微波技术与天线实验报告

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篇一:微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告专业:班级:姓名:学号:微波技术与天线实验fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi); f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f)); a=linspace(0,2*pi); f=sin(a);subplot(1,1,1),polar(a,abs(f)); title(电基本振子e平面);图1-1电基本振子e平面2、绘制电基本振子空间立体方向图: 程序:sita=meshgrid(eps:pi/180:pi);fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi); f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f));[x,y,z]=sph2cart(fai,pi/2-sita,f/fmax);subplot(1,1,1),mesh(x,y,z);axis([-1 1 -1 1 -1 1]);title(电基本振子空间主体方向图);图1-2电基本振子空间立体方向图程序:lamda=input(enter the value of wave length= ); %输入波长 l=input(enter your dipole length l= ); %输入偶极子天线长度2l(注意不是单个振子长度l) ratio=l/lamda; b=(2*pi/lamda);theta=pi/100:pi/100:2*pi;if ratio&lt;= 0.1 %分析是否是短偶极子天线 e=sin(theta); en=abs(e);polar(theta,en) %天线在方向图中水平放置 elsef1=cos(b*l/2.*cos(theta)); %不是短偶极子天线则可用公式(2-8)进行计算f2=cos(b*l/2); f3=sin(theta); e=(f1-f2)./f3; en=abs(e);polar(theta,en) %天线在方向图中水平放置 end1)输入波长λ=10,天线长度2l=2,画出天线方向图:图2-1 天线长度为2时的方向图2)输入波长λ=10,振子长度2l=4,画出天线方向图:图2-2 天线长度为4时的方向图3)输入波长λ=10,振子长度2l=13,画出天线方向图:图2-3 天线长度为13时的方向图4)输入波长λ=10,振子长度2l=15,画出天线方向图:图2-4 天线长度为15时的方向图5)输入波长λ=10,振子长度2l=20,画出天线方向图:图2-5 天线长度为20时的方向图6)输入波长λ=10,振子长度2l=30,画出天线方向图:篇二:微波技术与天线实验《微波技术与天线》实验一、实验目的:1. 特性阻抗为z0=150?的均匀无耗传输,终端接有负载zl?350?j100?,用?/4阻抗变换器实现阻抗匹配(如图所示),试计算?/4阻抗变换器的特性阻抗z01及2.利用matlab分别绘出对于无耗传输线阻抗zin(z)?z0zl?jz0tan?zz0?jzltan?z的实部、?2???41?81???81?z0?ln?1????????6.27?? (2–83)??r??m??m??m?????30式中 m?w?w?b?tb?t???x?2?0.0796x?n ???wx????????? (2–84) ?1?0.5ln??b?t?(1?x)????2?x??w/b?1.1x??????n?2t; x? 画出z02x/3b1?1?x4.利用matlab软件编程:求下图网络的[a]矩阵和[s]矩阵,设《微波技术》实验报告学院:电子与信息工程学院专业:通信工程班级:_______姓名:_______学号:_______实验一阻抗匹配实验一、实验目的:学会利用matlab软件进行微波技术方面的仿真。

微波技术与天线仿真实验报告

微波技术与天线仿真实验报告

微波技术与天线仿真实验报告《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验⼆H⾯T型波导分⽀器设计⼀.仿真实验内容和⽬的使⽤HFSS设计⼀个带有隔⽚的H⾯T型波导分⽀器,⾸先分析隔⽚位于T型波导正中央,在8~10GHz的⼯作频段内,波导输⼊输出端⼝的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz 时波导表⾯的电场分布;然后通过参数扫描分析以及优化设计功能分析在10GHz处输⼊输出端⼝的S参数随着隔⽚位置变化⽽变化的关系曲线;最后利⽤HFSS优化设计功能找出端⼝三输出功率是端⼝⼆输出功率两倍时隔⽚所在位置。

⼆.设计模型简介整个H⾯T型波导分为两个部分:T型波导模型,隔⽚。

见图1。

图1三.建模和仿真步骤1.运⾏HFSS并新建⼯程,把⼯程另存为Tee.hfss。

2.选择求解类型:主菜单HFSS→solution type→driven modal,设置求解类型为模式驱动。

3.设置长度单位:主菜单modeler→units→in,设置默认长度单位为英⼨。

4.创建长⽅体模型1)从主菜单选择draw→box,进⼊创建长⽅体模型的⼯作状态,移动⿏标到HFSS⼯作界⾯的右下⾓状态栏,在状态栏输⼊长⽅体的起始点坐标为(0,-0.45,0),按下回车键确认之后在状态栏输⼊长⽅体的长宽⾼分别为2,0.9,0.4。

2)再次按下回车键之后,在新建长⽅体的属性对话框修改物体的位置,尺⼨,名称,材料和透明度等属性。

在attribute选项卡中将长⽅体名称项(name)修改为Tee,材料属性(material)保持为真空(vacuum)不变,透明度(transparent)设置为0.4。

3)设置端⼝激励4)复制长⽅体第⼆个和第三个臂5)合并长⽅体5.创建隔⽚1)创建⼀个长⽅体并设置位置和尺⼨2)执⾏相减操作上诉步骤完成后即可得到H⾯T型波导的三维仿真模型图如图2所⽰图26.分析求解设置1)添加求解设置:在⼯程管理窗⼝中展开⼯程并选中analyse节点,单击右键,在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数,完成后⼯程管理窗⼝的analyse节点下会添加⼀个名称为setup1的求解设置项2)添加扫频设置:在⼯程管理窗⼝中展开analysis节点,右键单击前⾯添加的setup1求解设置项,在弹出菜单中单击add frequency sweep,并设置sweep name,sweep type,等表13)设计检查7.运⾏仿真分析:HFSS→analyze all四.仿真结果分析1.图形化显⽰S参数计算结果图3为S11,S12,S13幅度随着频率变化的曲线。

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告一、实验名称:测量微波通信系统各模块的特性参数二、实验目的与要求◆了解矢量网络分析仪的工作原理◆理解模块的频率特性、驻波比、反射系数、插损、S参数等概念◆测量并分析微波通信系统各模块的S参数三、实验设备:矢量网络分析仪、PNA 天线实验测量仪四、实验原理(共同部分)1.矢量网络分析仪的工作原理矢量网络分析仪器是一种电磁波能量的测试设备。

矢量网络分析仪的原理与使用力直接取决于系统的动态范围指标。

相位波动参数的测试是利用矢量网络分析仪的电子延迟(Electrical Delay)功能来实现的。

直接观察插入相移通常不是很有用,这是因为器件的电长度相移相对于频率呈现负斜率(器件越长,斜率越大)。

由于只有偏离线性相移才会引起失真,因此希望移去相位响应的线性部分。

利用网络分析仪的电子延迟功能,能够抵消被测器件的电长度,结果得到与线性相移的偏差,即相位波动(失真)。

矢量网络分析仪既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值,又能测相位,矢量网络分析仪能用史密斯圆图显示测试数据。

2.几个重要的概念频率特性:系统频率响应与输入信号的复数比称为频率特性,频率特性表征了系统输入输出之间的关系,故可由频率特性来分析系统性能。

驻波比:驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。

在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。

其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。

这种合成波称为行驻波。

驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波节处的电压幅值Vmin之比。

驻波比就是一个数值,用来表示天线和电波发射台是否匹配。

如果 SWR 的值等于1,则表示发射传输给天线的电波没有任何反射,全部发射出去,这是最理想的情况。

如果SWR 值大于1,则表示有一部分电波被反射回来,最终变成热量,使得馈线升温。

微波与天线实验报告

微波与天线实验报告

微波与天线实验报告学生姓名:班级:专业:指导老师:2015.11实验一基本辐射单元方向图一、实验目的基本辐射单元,指的是基本电振子(电偶极子),基本磁振子(磁偶极子),基本缝隙,惠更斯面元等。

它们是构成实际天线的基本单元。

通过本次实验使学员们了解这些基本辐射单元在空间产生的辐射场。

二、实验指导实验界面有三个显示区:立体方向图、E面方向图、H面方向图,分别用来显示基本辐射单元在空间产生的辐射场的立体方向图、E面方向图和H面方向图。

界面下端有,则基本电振子的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本电振子所辐射的电磁场强度不仅与r有关,而且与观察方向θ有关。

在振子的轴线方向,场强为零;在垂直于振子轴的方向上,场强最大;在其它方向上,场强正比于sin。

,则基本磁振子的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本磁振子所辐射的电磁场的空间图形与基本电振子一样,这是因为基本电振子的辐射是振子上电流产生的辐射与基本磁振子的辐射是振子表面切向磁场产生的磁场是等效的。

,则基本缝隙的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见基本缝隙所辐射的电磁场与基本磁振子完全相同,基本缝隙与基本磁振子是等效的。

,则惠更斯面元的方向图在显示区内显示出来,由显示图形可见惠更斯面元所辐射的电磁场在空间是一个对称于面元法线的心脏形方向图。

点击按钮三、实验结果1.基本电振子2.基本磁振子3.基本缝隙4.惠更斯面源实验二对称振子方向图一、实验目的通过实验了解对称振子的远区空间辐射场的具体情况。

了解对称振子的方向性函数与振子的臂长l有关,是振子臂电气长度的函数。

振子臂长较短时,波瓣较宽,方向性较差;随着臂长增加,方向性逐渐改善;但是臂长超过半个波长时,会出现一些边波瓣,甚至会使主波瓣发生分裂。

使学员明白对称振子的臂长在四分之一波长附近时,没有边波瓣,主波瓣随臂长的变化也不显著,半波对称振子在天线中得到普遍应用。

二、实验指导界面有三个显示区:立体方向图、E面方向图、H面方向图,分别用来同时显示对称振子的立体图、E面方向图、H面方向图。

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告微波技术与天线实验报告引言:微波技术是一门应用广泛的技术,涉及到通信、雷达、无线电等多个领域。

天线作为微波技术中的重要组成部分,对于信号的发射和接收起着至关重要的作用。

本实验旨在通过对微波技术和天线的实验研究,探索其原理和应用。

一、微波技术的基本原理微波技术是指在射频范围内工作的电磁波技术,其频率范围一般为300MHz至300GHz。

微波技术的基本原理是利用微波信号的特性进行信息的传输和处理。

微波信号具有高频率、高速度和较小的传播损耗等特点,因此在通信和雷达等领域得到广泛应用。

二、微波技术的实验装置本实验使用了微波发生器、微波信号源、微波功率计等实验装置。

微波发生器用于产生微波信号,微波信号源用于提供稳定的微波信号,微波功率计用于测量微波信号的功率。

这些实验装置是进行微波技术实验的基础设备。

三、微波技术的实验内容1. 微波信号的产生和调制实验在实验中,我们使用微波发生器产生微波信号,并通过调制器对信号进行调制。

通过改变调制器的参数,可以实现不同调制方式的微波信号产生。

2. 微波信号的传输和接收实验在实验中,我们使用微波信号源产生微波信号,并通过传输线将信号传输到接收端。

通过改变传输线的长度和材料等参数,可以观察到微波信号的传输特性。

3. 微波信号的功率测量实验在实验中,我们使用微波功率计对微波信号的功率进行测量。

通过改变微波发生器的输出功率和微波信号源的衰减器等参数,可以观察到微波信号的功率变化规律。

四、天线的基本原理天线是将电磁波信号转换为电流或电压信号的装置,具有发射和接收信号的功能。

天线的基本原理是利用电磁波与导体之间的相互作用,将电磁波的能量转换为电流或电压信号。

五、天线的实验装置本实验使用了天线、信号发生器、示波器等实验装置。

信号发生器用于产生信号,天线用于发射和接收信号,示波器用于观察信号的波形和频谱。

六、天线的实验内容1. 天线的辐射特性实验在实验中,我们使用天线发射信号,并通过示波器观察信号的波形和频谱。

微波技术与天线实验报告(航大)

微波技术与天线实验报告(航大)

电磁场、微波测量实验报告姓名:学号:学院:电子信息工程学院实验1 电磁喇叭天线特性测量一、实验目的研究电磁喇叭天线方向性图的测量方法以及天线的互易性原理。

二、实验仪器及装置图1、三厘米固态信号源2、喇叭天线3、分度转台及支柱4、微分表三、实验原理由于在通信、雷达等用途中,天线都处于它的远区,所以正确的测试天线的远区场辐射特性非常重要。

天线参量是描述天线辐射特性的量,可用实验的方法测定。

天线参量的测量是设计天线和调整天线的重要手段,其中最重要的是测量其辐射场幅值分布的方向性,其表征量是天线的方向函数及方向图。

四、实验内容及步骤1、按图连接好装置。

2、整机机械调整:首先旋转工作平台使0度刻线与固定臂上只针对正,在转动活动臂使活动臂上的指针对正在工作平台180度刻线上。

3、固定被测天线,而把辅助天线沿以被测天线为中心,距离r为半径的圆周运动转动平台记录工作平台角度及微安表度数。

Y oz平面方向图的数据逆时针转动角度180 177 174 171 168 165 162 159 156 153 150 147微安100 94 80 62 46 32 20 10 6 4 2 0顺时针转动角度-180 -177 -174 -171 -168 -165 -162 -159 -156 -153 -150 -147微安100 96 92 80 60 44 26 18 10 6 4 2逆时针转动顺时针转动Xoz 平面方向图数据逆时针转动逆时针转动角度 180177174171168165162159156153150147微安 100 92 80 56 36 20 8 2 0 0 0 0顺时针转动角度 -180 -177 -174 -171 -168 -165 -162 -159 -156 -153 -150 -147微安100 96 88 70 52 30 12 4 2 0 0 0顺时针转动实验2 电磁波参量的测量一、实验目的(1)在学习均匀平面电磁波特性的基础上,观察电磁波传播特性如E、H和S 互相垂直。

微波技术与天线实验报告

微波技术与天线实验报告

百度文库 - 好好学习,天天向上微波技术与天线实验报告姓名:才正国学号:50班级:F0703002指导教师:龙沪强任课教师:袁斌实验一基本低功率微波波导测试系统的熟悉与正确调试一.实验目的:通过本次实验,基本熟悉低功率微波波导测试系统的基本构成以及正确调试的操作方法,学会四点平均法测波导波长,掌握晶体定标曲线的测定方法。

二.实验仪器与预习要求:1.实验主要仪器:(1)X波段信号源(YM1123)(2)1kHz选频放大器(YM3892)(3)驻波测量器(TC26)(4)可变衰减器(BD-20-2)(5)直读式频率计(PX16)(6)短路板2.实验预习要求:详细阅读实验指导书,初步了解低功率微波波导测试系统的基本构成,熟悉探针电路调谐的基本原理,了解四点平均法测波导波长的基本原理。

三.实验仪器与接线框图:四. 实验原理:1. 基本微波测量系统一个小功率的微波测量系统组成如图1-1 所示:图1-1 基本微波测量系统组成微波信号源测试微波元件,必须要有微波信号源提供测试信号。

常用微波信号源可以分为简易信号发生器、标准信号发生器、功率信号发生器和扫频信号发生器。

简易信号发生器通常泛称为“微波信号发生器”。

一般要求信号频率能在一定范围内连续可调;最大信号的功率至少能达到毫瓦级并能连续控制;输出波形一般为正弦波,并至少能用一种低频方波进行开关式幅度调制。

标准信号发生器指的是屏蔽良好,输出信号的频率、功率和调制系数可以在一定范围内调节(有时调制系数可以固定不变),能精确读数的信号源。

通常用于测量微波接收机的灵敏度、选择性等指标。

功率信号发生器的功率输出要求达到瓦级,常用于测试天线性能等。

扫频信号发生器是能产生随时间作线性变化的扫频信号的微波信号源,它能从所需频率范围的一端连续地“扫变”到另一端,所以能直接得到各个频率上的测量结果,在示波器或记录仪上立即显示出所需的幅频特性曲线和相频特性曲线。

●隔离器隔离器又称单向器,是一种使微波信号单向传输的非互易二端口铁氧体器件,它允许微波信号沿一个方向(正向)以很小的衰减通过,而沿另一个方向(反向)传输的波则受到很大的衰减而不能通过。

微波技术与天线仿真实验报告

微波技术与天线仿真实验报告

《微波技术与天线》HFSS仿真实验报告实验二H面T型波导分支器设计一.仿真实验内容和目的使用HFSS设计一个带有隔片的H面T型波导分支器,首先分析隔片位于T型波导正中央,在8~10GHz的工作频段内,波导输入输出端口的S参数随频率变化的关系曲线以及10GHz 时波导表面的电场分布;然后通过参数扫描分析以及优化设计功能分析在10GHz处输入输出端口的S参数随着隔片位置变化而变化的关系曲线;最后利用HFSS优化设计功能找出端口三输出功率是端口二输出功率两倍时隔片所在位置。

二.设计模型简介整个H面T型波导分为两个部分:T型波导模型,隔片。

见图1。

图1三.建模和仿真步骤1.运行HFSS并新建工程,把工程另存为Tee.hfss。

2.选择求解类型:主菜单HFSS→solution type→driven modal,设置求解类型为模式驱动。

3.设置长度单位:主菜单modeler→units→in,设置默认长度单位为英寸。

4.创建长方体模型1)从主菜单选择draw→box,进入创建长方体模型的工作状态,移动鼠标到HFSS工作界面的右下角状态栏,在状态栏输入长方体的起始点坐标为(0,-0.45,0),按下回车键确认之后在状态栏输入长方体的长宽高分别为2,0.9,0.4。

2)再次按下回车键之后,在新建长方体的属性对话框修改物体的位置,尺寸,名称,材料和透明度等属性。

在attribute选项卡中将长方体名称项(name)修改为Tee,材料属性(material)保持为真空(vacuum)不变,透明度(transparent)设置为0.4。

3)设置端口激励4)复制长方体第二个和第三个臂5)合并长方体5.创建隔片1)创建一个长方体并设置位置和尺寸2)执行相减操作上诉步骤完成后即可得到H面T型波导的三维仿真模型图如图2所示图26.分析求解设置1)添加求解设置:在工程管理窗口中展开工程并选中analyse节点,单击右键,在弹出的快捷菜单中选择add solution type并设置相关参数,完成后工程管理窗口的analyse节点下会添加一个名称为setup1的求解设置项2)添加扫频设置:在工程管理窗口中展开analysis节点,右键单击前面添加的setup1求解设置项,在弹出菜单中单击add frequency sweep,并设置sweep name,sweep type,等表13)设计检查7.运行仿真分析:HFSS→analyze all四.仿真结果分析1.图形化显示S参数计算结果图3为S11,S12,S13幅度随着频率变化的曲线。

《微波技术与天线》

《微波技术与天线》
Emax Emin
(1-1)
测量驻波比的方法有直接法,等指示度法和功率衰减法。 根据式(1-1)直接求出电压驻波比的方法称为直接法。该方法适用于测量中、 小电压驻波比。 如晶体管为平方律检波,可直接测驻波波腹点和节点的电流值,式(1-1)成为:
ρ = Imax I min
2
4.人身安全 实验中有些电子仪器带有高压,因此必须注意下列事项: ① 实验者双手要保持干燥,鞋子要有一定绝缘性能; ② 不要用手(或身体其它部位)触及带电部分; ③ 不准擅自打开机壳或盖板; ④ 一旦发生事故,要立即切断电源,采取应急措施并及时报告。
5.仪器设备 微波仪器设备和元器件价格昂贵,在使用中要多加爱护。 ① 使用仪器前必须了解其规格、量程和操作规程,不熟悉其性能和使用方法时,
凡由于违反操作规则损坏元器件者,该项实验成绩为不及格,并按规定赔偿经 济损失。 6.注意维护实验场地的清洁
实验结束后,协同搞好卫生方可离开实验室。
3
实验一、导行电磁波的观测与电压驻波比测量
一、实验目的
1.熟悉波导测量线的使用方法; 2.观测矩形波导终端三种状态(短路、接任意负载、匹配)时,TE10 波的电场分量 沿轴向上的分布;
预习是实验的一个重要环节,在每次实验之前,必须认真阅读实验实验指导书 及教材中的有关内容,明确实验目的、要求、内容和原理;在此基础上做好实验前 必要的准备工作,写好预习报告(即实验报告内容中①、②),做好实验前准备工作 (如画好实验记录表格,计划好实验步骤等)。
未预习者不得上机操作。 2.实验
实验开始时要注意正确连接线路,并经实验指导老师检查后方可开始实验。 实验过程中要集中精力,要胆大心细。坚持科学态度,发现数据不合理时,应 及时分析原因,必要时重测,切不可擅自修改数据。 实验完毕,将原始数据交指导老师检查,经允许后方可拆除系统。 3.实验报告 实验报告的一般内容为: ① 目的要求; ② 原理简述、线路(或方框图),包含主要仪器的型号、规格等; ③ 数据处理,包括原始数据、运算结果与误差分析,数据应尽可能整理成表格 形式; ④ 曲线图; ⑤ 问题讨论、心得体会及建议等。
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�����
=
2.65代入式子,可以计算出微带天线矩形
贴片的宽度,即
w = 46.26mm
(2)、有效介电常数ε������ 把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.65代入,可计算出有效介电常数,即
ε������ = 2.444 (3)、辐射缝隙的长度∆L
把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.444代入式子,可以计算出微带天线辐射 缝隙的长度,即
五、HFSS 的实验结果 根据之前的参数设计得出的 HFSS 模型如图.2,进行仿真后的结果如图.3。查
看天线信号端口回波损耗(即 S11)的扫频分析结果,给出天线的谐振点。生成 如图所示的 S11 在 1.8~3.2GHz 频段内的扫频曲线报告。从图中可以看出,当 S11 最小时,频率是 2.36GHz。
������
=
0.412ℎ
(������������ (������������
+ −
0.3)(���ℎ��� + 0.264) 0.258)(���ℎ��� + 0.8)
对于同轴线馈电的微带贴片天线,在确定了贴片长度L和宽度������之后,还需要确
定同轴线馈电点的位置,馈电点的位置会影响天线的输入阻抗,在微波应用中通
算结果就可以达到足够的准确,因此设计中参考地的长度������������������������和宽度������������������������只需 满足以下两式即可
������������������������ > L + 6h ������������������������ > w + 6h
标(������������, ������������),即
四、HFSS 的实现
x������ = 11.91mm ������������ = 0
本设计天线是使用同轴线馈电的微带结构,HFSS 工程可以选择模式驱动求 解类型。在 HFSS 中如果需要计算远区辐射场,必须设置辐射边界表面或者 PML 边界表面,这里使用辐射边界条件,为了保证计算得准确性,辐射边界表面距离 辐射源通常需要大于 1/4 个波长。因为使用了辐射边界表面,所以同轴线馈线的 信号输入/输出端口位于模型内部,因此端口激励方式需要定义集总端口激励。
在工程树下的 Optimctrics Analysis 节点下,添加扫描方式是 LinerStep 的变量 Width,扫描范围是 45mm~48mm,间隔是 0.5mm。运行参数扫描分析,可 以生成如下图所示的一组 S11 曲线报告图,每一条曲线对应不同的 Width 变量值。
从上图所示的 S11 曲线报告中可以看出,当微带贴片长度 Length 固定时, 微带贴片宽度 Width 的改变对矩形微带天线谐振频率点的影响很小。 2、优化设计
常是使用50Ω的标准特性阻抗,因此需要确定馈电点的位置使天线的输入阻抗等
于50Ω。对于图所示的同轴线馈电的微带贴片天线,坐标原点位于贴片的中心,
以(������������, ������������)表示馈电点的位置坐标。为不失一般性,在此令������������ = 0,然后可以由下 式近似计算出输入阻抗为50Ω,的馈电点位置:
w、同轴线馈电点的位置坐标(������������, ������������),以及参考地的长度������������������������和宽度������������������������。
(1)、矩形贴片的宽度 w
把c
=
3.0
×
108������ ������
,
������
=
2.4������������������
参考地和微带贴片使用理想导体来代替,在 HFSS 中可以通过给一个二维平 面模型分配理想导体边界条件的方式模拟理想薄导体。参考地放置于坐标系中 z = −3mm的xOy平面上,由之前计算出的参考地长度������������������������ > 54.26mm,宽度 ������������������������ > 64.98mm,这里参考地长度和宽度都取 70mm。介质层位于参考地的正下 方,其高度为 3mm,长度和宽度都取 70mm。微带贴片放置于z = 0mm的xOy平面 上,根据之前计算出的其长度和宽度的初始值分别为长度L = 36.98mm,宽度 w = 46.26mm,设置其长度沿着 x 轴方向,宽度沿着 y 轴方向.使用半径为 0.5mm 的圆柱体模拟同轴线的内芯,圆柱体与 z 轴平行放置,圆柱体的底面圆心坐标为 (11.91mm, 0, −3mm)。设置圆柱体材质为理想导体(pec),圆柱体顶部与微带 贴片相接,底部与参考地相接,在与圆柱体相接的参考地面上需要挖出一个半径 1.5mm 的圆孔,作为信号输入输出端口,该端口的激励方式设置为集总端口激励, 使用 HFSS 分析设计天线一类的辐射问题,在模型建好之后,用户还必须设置辐 射边界条件。辐射边界表面距离辐射源通常需要大于 1/4 个波长,2.5GHz 时自 由空间中 1/4 个波长约为 30mm 所以在这里设置辐射边界表面距离微带天线 30mm, 整个微带天线模型(包括参考地、介质层和微带贴片)的长,宽,高为 70mm,70mm,3mm,所以辐射边界表面的长宽高可以设置为 130mm,130mm,60mm 为了 方便后续参数扫描分析和优化设计,在建模时分别定义设计变量 Length 和 Width 来表示微带贴片的长度和宽度。
通过上面的参数扫描分析,可以知道微带贴片长度 Length 的变化对矩形微 带天线谐振频率的影响显著,而微带贴片宽度 Width 的变化对矩形微带天线谐振 频率点的影响很小。当 Length=36.2mm,Width=48mm 时,谐振频率约为 2.4GHz。 3、查看优化后的天线性能
由上面的参数扫描分析可知,当 Length=36.2mm,Width=48mm 时,天线的谐 振频率点在 2.4GHz。以下将变量设置为上述优化值,查看天线的各种性能。
三、设计指标的计算
本实验的矩形微带天线使用同轴线馈电,其参数设置如下:
中心频率 相对介电常数������������
������ = ������. ������������������������
����� = 2.65
厚度������ h = 3mm
根据上面的推导公式来计算微带天线的几何尺寸,包括贴片的长度 L 和宽度
天线设计实验报告
一、实验原理 微带天线由于具有质量轻、体积小、易于制造等优点,现今已经广泛应用于
个人无线通信中。在本次 HFSS 的仿真实验中,使用的是同轴线馈电的矩形微带 天线,结构如图所示,其辐射贴片尺寸和微带线馈电的辐射贴片尺寸一致。
二、微带天线的参数计算
设计微带天线的第一步是选择合适的介质基片,假设介电常数为������r,对于工 作频率为 f 的矩形微带天线,可以用下式算出高频辐射贴片的宽度 w,即为:
������
L=
− 2Δ������
������√������������
式中������������是有效介电常数,Δ������是等效辐射缝隙长度,他们可以分别用下式进行计算:
������������
=
������������
+ 2
1
+
������������
− 2
1 (1
+
12
���ℎ���)−12
在工程树下的 Optimctrics Analysis 节点下,添加扫描方式是 LinerStep 的变量 Length,扫描范围是 35mm~39mm,间隔是 0.5mm。运行参数扫描分析, 可以生成如下图所示的一组 S11 曲线报告图,每一条曲线对应不同的 Length 变 量值。
从上图的 S11 曲线报告可以看出,当微带贴片的宽度固定时,微带天线的谐 振频率随着微带贴片长度 Length 的减小而变大。可以看出 Length 在 36.0mm 与 36.5mm 之间时,谐振频率可以达到 2.4GHz。故此时取 Length=36.2mm。 (2)、变量 Width 的扫描分析
查看 S11 参数在 S11 扫描曲线报告里标注出最小值点, 当 ength=36.2mm, Width=48mm 时,天线的谐振频率点在 2.4GHz,此时 S11=-10.7984。
七、实验分析 通过之前的计算和仿真,可以发现由原理公式推导出来的 Length 和 Width
的参数并不能达到实验设计要求。但通过参数优化设计和参数扫描处理后,得到 的参数使得设计的天线达到了实验设计要求:工作频为 2.4GHz。
∆L = 1.5mm
(4)、矩形贴片的长度L
把h = 3mm w = 46.26mm ε������ = 2.444 ∆L = 1.5mm代入式子,可以计算出微 带天线矩形贴片的长度,即
L = 36.98mm (5)、参考地的长度������������������������和宽度������������������������
图 2 HFSS 模型
图 3 仿真结果
六、HFSS 优化设计与结果 由上图所示的 S11 扫频曲线报告可知,根据计算的尺寸设计出的微带天线谐
振频率点在 2.36GHz,与期望的中心频率 2.4GHz 相比,存在一定的误差,所以 需要进行优化设计,使天线的谐振频率落在 2.4GHz 上。
根据理论分析可知,矩形微带天线的谐振频率由微带天线的长度和宽度决定, 贴片尺寸越小谐振频率越高。首先使用参数扫描分析功能进行参数扫描分析,分 析谐振频率点分别随着微带贴片长度 Length 和宽度 Width 的变化关系,然后进 行优化设计,优化微带贴片长度 Length 和宽度 Width,使天线的谐振频率落在 2.4GHz 上,带宽同时也满足设计要求的 5%以上。 1、参数扫描分析 (1)、变量 Length 的扫描分析
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