矩形微带贴片天线设计及仿真

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基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计HFSS是高频仿真软件,其能够仿真高频电磁场的分布,从而为瘦电脑、微波天线、天线阵列等高频领域的设计提供重要帮助。

本文基于HFSS进行矩形微带天线仿真与设计,旨在通过具体案例,介绍HFSS的基本使用方式及其在微波天线设计中的一些应用技巧。

矩形微带天线是一种基于微带线技术的天线,主要用于微波通信中的超宽频扁平天线设计,是其中比较常见的一种类型。

其主要有三个部分组成,即贴在基板上的金属天线贴片、地平面和基板。

其中,金属天线贴片构成了矩形的主体部分,用来发射和接收信号;地平面则是必不可少的一部分,它主要是用来匹配阻抗以及吸收反射波;基板则是用来支撑整个天线结构的基础,同时也承担着微带线的传输作用。

首先,我们需要打开HFSS软件,并建立一个新项目。

在建立好项目之后,我们需要定义模型的参数。

这里我们定义了金属天线贴片的长度为15mm、宽度为10mm、介电常数为4.4,厚度为0.5mm的基板。

接着,我们需要定义微带线的宽度为1mm,介质常数为2.2。

接下来,我们需要在HFSS中创建一个矩形微带天线模型。

这个模型主要包括三个部分,即金属天线贴片、地平面和基板。

在创建金属天线贴片时,我们需要将其放置在基板的正中央,同时,地平面也需要和天线贴片紧密贴合在一起。

最后,将微带线连接到天线贴片的端口上即可。

完成以上步骤后,我们需要在HFSS中对矩形微带天线进行仿真,以评估其性能。

仿真结果显示,矩形微带天线的中心频率为8GHz,带宽为342MHz,增益为5dB。

在设计矩形微带天线时,我们需要注意以下几个问题。

首先,合适的天线尺寸可以有效地改善天线的性能。

其次,天线的形状也直接影响着天线的工作性能,一般而言,较长和较窄的天线可以提高其辐射效率和方向性。

最后,巧妙地设计微带线的长度和宽度,可以用来调整天线的工作频率和带宽。

总之,基于HFSS的矩形微带天线仿真与设计,可以有效地为微波通信领域的工程设计提供有力支持。

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计【摘要】本文主要介绍了基于HFSS软件的矩形微带天线仿真与设计。

在详细阐述了研究背景、研究目的和研究意义。

接着对HFSS软件进行了介绍,并解释了矩形微带天线的原理。

然后介绍了设计流程和仿真结果分析,分析了天线性能并提出了优化方案。

在总结了研究成果,展望未来研究方向并提出了结论建议。

本文通过HFSS软件对矩形微带天线进行仿真和设计,为提高天线性能提供了重要参考,具有一定的实用价值和研究意义。

【关键词】HFSS、矩形微带天线、仿真、设计、天线性能、优化、原理、设计流程、结果分析、研究成果、展望未来、结论建议、研究背景、研究目的、研究意义1. 引言1.1 研究背景本文旨在通过对HFSS软件介绍、矩形微带天线原理、设计流程、仿真结果分析和天线性能优化等内容的探讨,对基于HFSS矩形微带天线的仿真与设计进行研究,从而提高微带天线的性能和应用效果。

这对于推动无线通信技术的发展,提升通信系统的性能和稳定性具有重要的意义。

1.2 研究目的研究目的是通过基于HFSS矩形微带天线仿真与设计,探索提升天线性能的方法和技术。

具体包括优化天线结构设计,提高频率带宽和增益,降低回波损耗和辐射损耗,以满足不同应用场景下对天线性能的要求。

通过对矩形微带天线原理的深入研究,结合HFSS软件的应用,将为天线设计领域的发展带来重要的参考价值。

通过本研究,旨在为提高通信系统的传输质量和覆盖范围提供有效的技术支持,推动无线通信技术的不断创新和发展。

1.3 研究意义矩形微带天线是一种常见的微波天线结构,具有简单的制作工艺、较宽的工作频带和良好的方向性等优点,因此在通信领域得到广泛应用。

本文基于HFSS软件对矩形微带天线进行仿真与设计,旨在深入研究其性能特点与优化方法,为微波通信系统的设计与优化提供参考。

本研究的意义主要表现在以下几个方面:研究矩形微带天线的仿真与设计可以深入理解其工作原理和特性,为进一步优化性能提供基础。

基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告

基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告

.. .. ..矩形微带贴片天线的仿真设计实验目的:运用HFSS的仿真能力对矩形微带天线进行仿真实验容:矩形微带天线仿真:工作频率7.55GHz天线结构尺寸如表所示:名称起点尺寸类型材料Sub -14.05,-16,0 28.1,32,0.794 Box Rogers 5880 (tm)GND -14.05,-16,-0.05 28.1,32,0.05 Box pecPatch -6.225,-8,0.794 12.45 , 16, 0.05 Box pec MSLine -3.1125,-8,0.794 2.49 , -8 , 0.05 Box pecPort -3.1125,-16,-0.05 2.49 ,0, 0.894 RectangleAir -40,-40,-20 80,80,40 Box Vacumn一、新建文件、重命名、保存、环境设置。

(1)、菜单栏File>>save as,输入0841,点击保存。

(2). 设置激励终端求解方式:菜单栏HFSS>Solution type>Driven Termin ,点击OK。

(3)、设置模型单位:3D Modeler>Units选择mm ,点击OK。

(4)、菜单栏Tools>>Options>>Modeler Options,勾选”Edit properties of new pri”, 点击OK。

二、建立微带天线模型(1)、插入模型设计(2)、重命名输入0841(3)点击创建GND,起始点:x:-14.05,y:-16,z:-0.05,dx:28.1,dy:32,dz:0.05修改名称为GND, 修改材料属性为 pec,(4)介质基片:点击,:x:-14.05,y:-16,z:0。

dx: 28.1,dy: 32,dz: 0.794,修改名称为Sub,修改材料属性为Rogers RT/Duriod 5880,修改颜色为绿色,透明度0.4。

矩形微带贴片天线设计及仿真设计

矩形微带贴片天线设计及仿真设计

《现代电子电路》课程设计题目矩形微带天线的设计与仿真单位(院、系):信息工程学院学科专业 : 电子与通信工程学号: 9*名:***时间: 2011.4.25矩形微带天线的设计与仿真学科专业:电子与通信工程学号:9 :曾永安指导老师:吴毅强摘要:本文介绍了一种振频率为2.45GHz,天线输入阻抗为50Ω的使用同轴线馈电的矩形微带天线。

通过HFSS V10软件对该天线进行仿真、优化,最终得到最佳性能。

关键词:HFSS,微带线,天线Design and Simulation of RectangularMicrostrip AntennaAbstract:This paper introduces a rectangular microstrip antenna which works at resonance frequency of 2.45GHz and antenna input impedance of 50Ω and is fed by coaxial cable. The model of the antenna is set up and simulated by ANSOFT HFSS V10 ,and the optimal parameters of the microstrip antenna are obtained as well.Key words:HFSS,Microstrip,Antenna1.引言微带天线的概念首先是由Deschamps于1953年提出来的,经过20多年的发展,Munson和Howell于20世纪70年代初期制造了实际的微带天线。

微带天线结构简单,体积小,能与载体共形, 能和有源器件、电路等集成为统一的整体,已被大量应用于100MHz~100GHz宽频域上的无线电设备中, 特别是在飞行器和地面便携式设备中得到了广泛应用。

微带天线的特征是: 比通常的微波天线有更多的物理参数, 可以有任意的几何形状和尺寸;能够提供50Ω输入阻抗,不需要匹配电路或变换器;比较容易精确制造, 可重复性较好;可通过耦合馈电, 天线和RF电路不需要物理连接;较易将发射和接收信号频段分开;辐射方向图具有各向同性。

基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告

基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告

. . . .. .矩形微带贴片天线的仿真设计实验目的:运用HFSS的仿真能力对矩形微带天线进行仿真实验容:矩形微带天线仿真:工作频率7.55GHz天线结构尺寸如表所示:名称起点尺寸类型材料Sub -14.05,-16,0 28.1,32,0.794 Box Rogers 5880 (tm)GND -14.05,-16,-0.05 28.1,32,0.05 Box pecPatch -6.225,-8,0.794 12.45 , 16, 0.05 Box pec MSLine -3.1125,-8,0.794 2.49 , -8 , 0.05 Box pecPort -3.1125,-16,-0.05 2.49 ,0, 0.894 RectangleAir -40,-40,-20 80,80,40 Box Vacumn一、新建文件、重命名、保存、环境设置。

(1)、菜单栏File>>save as,输入0841,点击保存。

(2). 设置激励终端求解方式:菜单栏HFSS>Solution type>Driven Termin ,点击OK。

(3)、设置模型单位:3D Modeler>Units选择mm ,点击OK。

(4)、菜单栏Tools>>Options>>Modeler Options,勾选”Edit properties of new pri”, 点击OK。

二、建立微带天线模型(1)、插入模型设计(2)、重命名输入0841(3)点击创建GND,起始点:x:-14.05,y:-16,z:-0.05,dx:28.1,dy:32,dz:0.05修改名称为GND, 修改材料属性为 pec,(4)介质基片:点击,:x:-14.05,y:-16,z:0。

dx: 28.1,dy: 32,dz: 0.794,修改名称为Sub,修改材料属性为Rogers RT/Duriod 5880,修改颜色为绿色,透明度0.4。

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计

基于HFSS矩形微带天线仿真与设计HFSS (High Frequency Structure Simulator) 是一种用于电磁场仿真的专业软件,可广泛应用于微波、射频和毫米波电路及天线设计领域。

本文将基于HFSS软件,对矩形微带天线进行仿真与设计。

1. 矩形微带天线的原理矩形微带天线是一种常用的微带天线结构,其原理是通过在基板上制作一块金属片,再将其与微带馈源相连,形成天线结构。

当微带馈源传输电磁波信号时,金属片将产生共振现象,从而辐射出电磁波信号,实现天线的信号发射与接收功能。

在进行矩形微带天线设计时,需要确定一系列设计参数,包括天线的长度、宽度、基底材料以及微带馈源的位置等。

这些设计参数将直接影响到天线的工作频率、频带宽度、增益以及阻抗匹配等性能指标。

在进行矩形微带天线的仿真时,首先需要在HFSS软件中建立天线的三维模型。

通过设置好天线的设计参数,如长度、宽度、基底材料等,并对微带馈源进行建模。

接着,对天线的工作频率范围进行设置,进行频域分析,并评估天线的频率响应、阻抗匹配、波传输等性能指标。

根据仿真结果对天线设计参数进行优化,以满足设计要求。

通过HFSS仿真,可以获得矩形微带天线的频率响应曲线。

该曲线反映了天线在不同频率下的辐射性能,包括驻波比、增益、辐射模式等。

通过对频率响应曲线的分析,可以确定天线的工作频率范围、频带宽度,并对天线的频率响应进行优化设计。

阻抗匹配是矩形微带天线设计中的重要问题,影响着天线与信号源之间的能量传输效率。

通过HFSS仿真,可以获取天线的输入阻抗参数,并进行阻抗匹配网络设计,以提高天线的能量利用率。

矩形微带天线的辐射模式是指天线在不同方向上的辐射功率分布情况。

通过HFSS仿真可以获取天线的辐射模式图,并分析天线的主辐射方向、辐射功率分布等,从而优化天线的辐射性能。

在进行矩形微带天线的仿真与设计过程中,需要不断对天线的设计参数进行调整与优化,以满足天线的性能指标要求。

微带天线仿真设计

微带天线仿真设计

微带天线(圆形贴片)仿真设计一.设计要求矩形贴片是微带贴片天线最基本的模型,本设计就是基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上,设计一个右手圆极化矩形贴片天线,其工作频率为2.45GHz,分析其远区辐射场特性以及S曲线。

二.设计目的1.理解和掌握微带天线的设计原理。

2.选定微带天线的参数:工作频率、介质基片厚度、贴片模型及馈电点位置。

3.创建工程并根据设计尺寸参数指标绘制微带天线HFSS模型。

4.保存工程后设定边界条件、求解扫描频率,生成S参数曲线和方向图。

5.观察对比不同尺寸参数的微带天线的仿真结果,并分析它们对性能的影响。

三.实验原理矩形贴片天线如下图一所示,用传输线模分析法介绍它的辐射原理。

设辐射元的长为L,宽为ω,介质基片的厚度为h。

现将辐射元、介质基片和接地板视为一段长为L的微带传输线,在传输线的两端断开形成开路,根据微带传输线的理论,由于基片厚度h<<λ,场沿h方向均匀分布。

在最简单的情况下,场沿宽度ω方向也没有变化,而仅在长度方向(L≈λ/2)有变化。

在开路两端的电场均可以分解为相对于接地板的垂直分量和水平分量,两垂直分量方向相反,水平分量方向相同,因而在垂直于接地板的方向,两水平分量电场所产生的远区场同向叠加,而两垂直分量所产生的场反相相消。

因此,两开路端的水平分量可以等效为无限大平面上同相激励的两个缝隙,缝的电场方向与长边垂直,并沿长边ω均匀分布。

缝的宽度△L≈h,长度为ω,两缝间距为L ≈λ/2。

这就是说,微带天线的辐射可以等效为有两个缝隙所组成的二元阵列。

图一矩形贴片天线示意图四.贴片天线仿真步骤1、建立新的工程运行HFSS,点击菜单栏中的Project>Insert HFSS Dessign,建立一个新的工程。

2、设置求解类型(1)在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。

(2)在弹出的Solution Type窗口中(a)选择Driven Modal。

矩形微带贴片天线的仿真研究与设计的开题报告

矩形微带贴片天线的仿真研究与设计的开题报告

矩形微带贴片天线的仿真研究与设计的开题报告题目:矩形微带贴片天线的仿真研究与设计一、选题背景随着通信技术的不断发展,无线通信系统的要求越来越高,需要更加靠谱的天线来保证通信质量。

在众多天线中,矩形微带贴片天线因其结构简单、成本低廉、易于制造和安装等特点而成为了研究热点。

矩形微带贴片天线具有较宽的带宽、高的增益、较优良的方向性和极好的辐射特性等特点,在移动通信、卫星通信和雷达领域中有广泛的应用前景。

二、研究内容本文主要研究矩形微带贴片天线的仿真研究和设计,具体包括以下内容:1.研究矩形微带贴片天线的结构、特性和参数对天线性能的影响。

2.基于CST Studio Suite软件,进行矩形微带贴片天线的仿真分析,得到天线的电学参数、辐射特性和阻抗匹配情况等。

3.根据仿真结果,设计和优化矩形微带贴片天线,实现更好的性能指标,如更大的带宽、更高的增益、更好的阻抗匹配等。

4.对设计的矩形微带贴片天线进行实验验证,验证仿真结果的准确性和天线性能的优越性。

三、研究意义1. 研究矩形微带贴片天线的特性和参数对天线性能的影响,可以为研究其他微带贴片天线的设计提供一定借鉴。

2.设计和优化矩形微带贴片天线的方法和思路,可以推广到其他类型微带贴片天线的设计中,提高天线的性能和可靠性。

3.通过实验验证,可以验证仿真结果的准确性和天线性能的优越性,为研究和应用微带贴片天线提供更为真实的依据。

四、研究方法1.通过文献综述和了解,研究矩形微带贴片天线的结构、特性和参数对天线性能的影响。

2.使用CST Studio Suite对矩形微带贴片天线进行仿真分析,得到天线的电学参数、辐射特性和阻抗匹配情况等。

3.根据仿真结果,设计和优化矩形微带贴片天线,进行仿真分析。

4.对设计的矩形微带贴片天线进行实验验证。

五、预期成果1.研究矩形微带贴片天线的特性和参数对天线性能的影响,为研究其他微带贴片天线提供借鉴。

2.设计和优化矩形微带贴片天线的方法和思路,为研究和应用微带贴片天线提供参考。

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《现代电子电路》课程设计题目矩形微带天线的设计与仿真单位(院、系):信息工程学院学科专业: 电子与通信工程学号:416114410159姓名:曾永安时间:2011.4.25矩形微带天线的设计与仿真学科专业:电子与通信工程学号:416114410159 姓名:曾永安指导老师:吴毅强摘要:本文介绍了一种谢振频率为2.45GHz,天线输入阻抗为50Ω的使用同轴线馈电的矩形微带天线。

通过HFSS V10软件对该天线进行仿真、优化,最终得到最佳性能。

关键词:HFSS,微带线,天线Design and Simulation of RectangularMicrostrip AntennaAbstract:This paper introduces a rectangular microstrip antenna which works at resonance frequency of 2.45GHz and antenna input impedance of 50Ω and is fed by coaxial cable. The model of the antenna is set up a nd simulated by ANSOFT HFSS V10 ,and the optimal parameters of the microstrip antenna are obtained as well.Key words:HFSS,Microstrip,Antenna1.引言微带天线的概念首先是由Deschamps于1953年提出来的,经过20多年的发展,Munson和Howell于20世纪70年代初期制造了实际的微带天线。

微带天线结构简单,体积小,能与载体共形, 能和有源器件、电路等集成为统一的整体,已被大量应用于100MHz~100GHz宽频域上的无线电设备中, 特别是在飞行器和地面便携式设备中得到了广泛应用。

微带天线的特征是: 比通常的微波天线有更多的物理参数, 可以有任意的几何形状和尺寸;能够提供50Ω输入阻抗,不需要匹配电路或变换器;比较容易精确制造, 可重复性较好;可通过耦合馈电, 天线和RF电路不需要物理连接;较易将发射和接收信号频段分开;辐射方向图具有各向同性。

本文设计的矩形微带天线工作于ISM频段,其中心频率为2.45GHz;无线局域网、蓝牙、ZigBee等无线网络均可工作在该频段上。

选用的介质板材为Rogers R04003,其相对介电常数εr=3.38,厚度h=5mm;天线使用同轴线馈电。

2.微带贴片天线理论分析图1是一个简单的微带贴片天线的结构,由辐射元、介质层和参考地三部分组成。

与天线性能相关的参数包括辐射元的长度L、辐射元的宽度W、介质层的厚度h、介质的相对介电常数 r和损耗角正切tanδ、介质层的长度LG和宽度WG。

图1所示的微带贴片天线采用微带线馈电,本文将要设计的矩形微带天线采用的是同轴线馈电,也就是将同轴线街头的内芯线穿过参考点和介质层与辐射元相连接。

图1 微带天线的结构对于矩形贴片微带天线,理论分析时可以采用传输线模型来分析其性能。

矩形贴片微带天线的工总模式是TM10模,意味着电场在长度L 方向有λg/2的改变,而在宽度W 方向上保持不变,如图2(a )所示,在长度L 方向上可以看作成有两个终端开路的缝隙辐射出电磁能量,在宽度W 方向的边缘处由于终端开路,所以电压值最大电流值最小。

(a )微带天线俯视图 (b )微带天线侧视图图2 微带天线示意图从图2(b )可以看出,微带线边缘的电场可以分解为垂直于参考地的分量和平行于参考地的分量两部分,两个边缘的垂直电场分量大小相等、方向相反,平行电场分量大小相等、方向相反;因此,远区辐射电场垂直风量相互抵消,辐射电场平行于天线表面。

假设矩形贴片天线的有效长度设为Le ,则有/2e g L λ= (1)式中,λg 表示导波波长,有0/g e λλε= (2)式中,0λ表示自由空间波长;e ε表示有效介电常数,且121111222rre h wεεε-+-⎛⎫++ ⎪⎝⎭= (3)式中,r ε表示介质的相对介电常数;h 表示介质层厚度;W 表示微带贴片的宽度。

由此,可计算出矩形贴片的实际长度L ,有01/2222er ec L Lf L L L εελ-∆=-∆-∆== (4)式中,c 表示真空中光速;f 0表示天线工作频率;L ∆表示图2a 中所示的等效辐射缝隙的长度,且有()()()()0.3/0.2640.4120.258/0.8e e W h L W h εε++∆=-+ (5)矩形贴片的宽度W 可由下式计算,120122r c W f ε-+⎛⎫=⎪⎝⎭ (6)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W 之后,还需要确定同轴线馈点的位置,馈点的位置会影响天线的输入阻抗。

在微带应用中通常是使用50Ω的标准阻抗,因此需要确定馈点的位置使天线的输入阻抗等于50Ω。

对于如图3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(Xf ,Yf )表示馈点的位置坐标。

俯视图 侧视图图3同轴线馈电的微带天线对于TM10模式,在W 方向上电场强度不变,因此理论上W 方向上的任一点都可以作为馈点,为了避免激发TM1n 模式,在W 方向上馈点的位置一般取在中心点,即f Y = (7)在L 方向上电场有λg/2的改变,因此在长度L 方向上,从中心点到两侧,阻抗逐渐变大;输入阻抗等于50Ω是的馈点位置可由下式计算而得,()2f re L X L ε=(8)式中,()121111222r r re h L L εεε-+-⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ (9)上述分析都是基于参考地平面是无限大的基础上的,然而实际设计中,参考地都是有限面积的,理论分析证明了当参考地平面比微带贴片大出6h 的距离时,计算结果就可以达到足够的准确,因此设计中参考地的长度LGND 和宽度WGND 只需满足以下条件即可,即6h GND L +≥L (10)6h GND W +≥W (11)3.天线几何结构参数计算本文设计的矩形微带天线工作于ISM 频段,其中心频率为2.45GHz ;无线局域网、蓝牙、ZigBee 等无线网络均可工作在该频段上。

选用的介质板材为Rogers R04003,其相对介电常数εr=3.38,厚度h=5mm ;天线使用同轴线馈电。

根据前文给出的理论分析可以计算出微带天线的几何尺寸,包括贴片的长度L 和宽度W 、同轴线馈点的位置坐标(Xf ,Yf ),以及参考地的长度L GND 和W GND 。

1,矩形贴片的宽度W把83.010c =⨯m/s,0 2.45f GHz =, 3.38r ε=代入(6)式可得微带天线的宽度,即W=41.4mm2,有效介电常数e ε把h=5mm ,W=41.4mm , 3.38r ε=代入(3)式,可得有效介电常数,即εe = 2.95 3,辐射缝隙的长度L ∆把h=5mm ,W=41.4mm ,εe = 2.95,e ε=2.95代入(5)式,可得缝隙的长度,即L ∆=2.34mm4,矩形贴片的长度L把83.010c =⨯m/s,0 2.45f GHz =,e ε=2.95,L ∆=2.34mm 代入(4)式,可得矩形微带贴片的长度,即L=31.0mm5,参考地的长度LGND 和宽度WGND把h=5mm ,W=41.4mm ,L=31.0mm 分别代入(10)、(11)可以计算得到参考地长度和宽度,即L GND ≥61.8mm W GND ≥71.4mm6,同轴线馈点的位置坐标(Xf ,Yf ) 把 3.38rε=,W=41.4mm ,L=31.0mm分别代入是(7)(8)(9),可以算出微带天线同轴线馈点的位置坐标(Xf ,Yf ),即Xf=9.5mm Yf=0mm4.仿真分析根据上面得出的贴片天线结构参数,可以在HFSS中建立天线模型见图3所示。

图中最外面的矩形代表辐射边界,材料为真空。

辐射场里面的矩形板就是设计的微带天线的基板,基板上横向的矩形线就是微带天线。

微带天线的一端为激励端口,该端口为同轴线馈电端口。

经过仿真、优化后,最终确定的微带天线参数见表1。

图3 微带天线HFSS模型根据建立的微带天线模型,利用HFSS软件进行了性能仿真。

经过仿真、优化后,最终确定的微带线天参数见表1。

表1 微带天线参数图4为S参数仿真曲线。

从图4中可以看出,曲线在2.45GHz左右反射系数最大,达到-16.745dB,说明在该频率匹配最佳。

从图4中还可以看出,S曲线开口窄,表现出了微带天线频带窄的特点。

图4 天线S参数仿真曲线图5.是仿真得到的微带天线的驻波比特性曲线,在2.45GHz附近VSWR达到最小1.35,小于一般天线要求的2,说明天线的电抗分量较小,天线的匹配效果好,传输效率高。

图5 VSWR参数仿真曲线图6是仿真得到的smith圆图,可以看出该天线完全满足设计要求。

在2.448GHz时归一化阻抗为0.954-j0.254。

图6 仿真得到的smith圆图从图7可以看出该微带天线最大辐射方向是微带贴片的法向方向,即Z轴正向,最大增益为7.54dB。

图8为E面方向图。

图7 3D增益方向图图8 E平面增益方向图5.结论讨论了微带天线的设计原理,根据天线尺寸的计算公式,分析了不同尺寸参数对微带天线的性能影响。

设计了谐振频率为2.45GHz的微带天线,利用HFSS软件建立天线模型,得出了天性特性的仿真曲线,与理论设计值吻合较好。

说明了本设计的有效性。

参考文献:[1] [美]John D. Kraus,Ronald J.Marhefka著,天线[M]. 电子工业出版社2004[2] 李明洋. HFSS电磁仿真软件应用详解[M]. 人民邮电出版社2010[3] 黄玉兰. 射频电路理论与设计[M]. 人民邮电出版社2008[4] 马小玲,丁丁. 宽频带微带天线技术及其应用[M]. 人民邮电出版社2006[5] 李莉. 天线与电波传播[M]. 科学出版社2009。

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