微波天线课程设计5.6GHz微带天线设计(不同切角)
微带天线ADS设计
实验八 微带天线一．实验目的：1. 掌握微带天线基本理论和设计方法。
2. 利用ADS 仿真设计仿真微带天线。
3. 利用匹配的参数值对微带天线进行仿真 二．预习内容：1．熟悉微波课程有关微带的理论知识。
2．熟悉微波课程有关阻抗匹配的理论知识。
三、软件仿真：设计3GHz 微带天线，基板参数为( )4.5/0.762mm,导电材料为铜，导电率6.45e+7,铜皮厚度t=0.05mm，损耗角正切0.015。
并用四分之一线段实现与h r /ε50Ω馈线的匹配。
⑴ 先进行理论计算(要求算出微带天线的长L、宽W，输入阻抗Zin，并进行匹配，要求用四分之一阻抗变换器匹配到特性阻抗为50Ω的微带线上,并求出四分之一阻抗变换器的长宽(44,λλW L )，并求出特性阻抗的宽度W ，长度自定)。
0Z ⑵ 用ADS 进行验证仿真。
在原理图中的天线示意图如下ADS 的版图示意图如下：(真实的天线及其馈线并不是这个形状)0.①用momentum的S参数仿真控件进行S参数仿真②要求得出输入反射系数的[S(1,1)]幅值和相位，输入端的阻抗。
③根据求出的输入阻抗等，用Momentum中的post-Processing—Radiation Pattern(辐射方向图)进行仿真。
天线S11在频率为3GHz时为0 dB，说明输入端匹配，无反射。
相位为90度。
四、通过ADS 软件对已知尺寸的天线进行匹配有一面微带天线中心工作频率为1.5GHz,长100mm，宽25mm,从宽边的中间馈电，基板参数为( )4.5/0.762mm,导电材料为铜，导电率6.45e+7,铜皮厚度t=0.05mm，损耗角正切0.015。
hr /ε要求：① 先测出传输线的输入阻抗。
②利用传输线先销掉虚部。
③再利用四分之一阻抗变换器把阻抗变换到50Ω，TL3④要求测出天线的一些相关参数。
五 试验小结1，试验中的天线先接一段50特性阻抗的微带，在该段微带端进行匹配，这样做是考虑到50欧的微带尺寸容易实施操作，因为，微带线宽确定（基板参数确定）的情况下，改变线长，只有阻抗的虚部会改变。
微波技术与天线修订版课程设计
微波技术与天线修订版课程设计1. 课程背景微波技术是电子工程中的一个重要分支，它是指在射频电子技术范畴内，频率高于1 GHz的一种技术及其相关领域。
微波技术广泛应用于军事、通讯、无线电测量、雷达、电子束加速器等领域中，是现代科技领域中的一项重要技术。
本课程主要介绍微波技术中的天线部分，在传媒系统的中起到一个十分重要的角色，是本课程非常重要的一部分。
2. 课程目标本课程的主要目的是让学生们掌握微波技术中天线的基本原理、设计方法以及相关领域的知识。
在学习过程中，学生将会了解以下几个方面：•掌握微波技术的基本概念和相关理论基础；•学会天线的基本原理和相关知识；•熟练掌握天线的设计方法和相关工具的使用；•了解天线在实际应用中的一些典型案例，例如卫星通讯等。
3. 课程内容本课程包括以下主要内容：1.微波技术基础–微波技术概述–微波传输线–微波网络分析–微波谐振器2.微波天线基础–天线基础知识–天线的波束及辐射方向图–天线参数和性能–天线阵列和激励方式–天线模型和仿真3.微波天线设计–天线的制备方法–天线的优化设计–计算机辅助设计4.微波天线应用–微波天线在卫星通信中的应用–微波天线在雷达系统中的应用–微波天线在无线电测量中的应用–其他微波天线的应用4. 课程教学方法本课程教学应以理论与实践相结合为原则，主要教学方法包括：•课堂讲授 - 主要通过教师的讲授，让学生系统性地掌握本课程的知识点；•实验操作 - 通过实验操作，让学生深入理解微波技术与天线的原理和设计方法；•计算机辅助设计 - 通过软件模拟和仿真，提高学生的设计能力；•群体讨论 - 通过群体讨论和交流，激发学生的学习兴趣和思考能力。
5. 课程评估方法本课程的评估方法主要采用以下方式：•课堂测试•作业评定•群体讨论报告•设计项目报告6. 总结本课程主要介绍了微波技术中的天线设计相关内容。
通过学习，学生可以深入了解微波技术和天线的基本概念和原理，熟练掌握天线设计的方法和工具的使用，并了解天线在实际应用中的典型案例。
微波天线课程设计5.6GHz微带天线设计(不同切角)
课程设计课程名称：微波技术与天线课设题目：微带天线设计（不同切角）实验地点：博学馆机房专业班级：电信1201班学号：2012001422学生姓名：指导教师：李鸿鹰2015 年7 月 4 日课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）指导教师签名： 日期：2015-6-10专业班级电信1201 学生姓名课程名称 微波技术与天线课程设计 设计名称 微带天线设计设计周数 1.5周指导教师李鸿鹰设计 任务 主要 设计 参数1 熟悉HFSS 仿真平台的使用2 熟悉微带天线的工作原理与设计方法3 在HFSS 平台上完成如下微带天线的仿真设计 设计要求如下： 频率：5.6GHz 介质：FR44 结合同组其他同学的设计结果完成对于该天线结构参数与性能之间关系的探讨5 在1.5周内完成设计任务设计内容 设计要求6.11：分组、任务分配、任务理解6.12：查阅参考资料，理论上熟悉所设计的器件的工作原理与特性，完成方案设计。
6.15~6.18：熟悉仿真平台的使用，完成在平台上的建模，设置，结果提取与分析，以及验收。
6.19：同组同学结果汇总及讨论 6. 22：设计说明书的撰写在设计过程中，作为设计小组成员，每位同学要具有团队意识和合作精神，并最终独立完成自己的设计任务。
主要参考 资 料刘学观，微波技术与天线，西安电子科技大学电出版社，2012 顾继慧，微波技术，科学出版社，2007李明洋，HFSS 应用设计详解，人民邮电出版社，2010 学生提交 归档文件1.设计报告2.工程文件一、设计题目：微带天线仿真设计（不同切角贴片设计）二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计，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矩形贴片天线，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
三、设计原理：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5.6GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
(完整word版)课程设计_基于.cst仿真的6GHz圆极化微带贴片天线设计说明书
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称: 天线仿真设计题目: 圆极化微带天线的仿真院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间:哈尔滨工业大学一、课程设计目的1、了解微带天线的辐射原理和分析方法，并掌握微带天线尺寸计算一般过程；2、了解微带天线圆极化的方法,并设计一种圆极化微带天线；3、学习并掌握CST软件的使用,熟悉天线仿真的流程，并完成天线的优化设计。
二、天线设计目标本文设计的圆极化矩形微带贴片天线的中心频率为6 GHz，并且将满足一下技术指标：1、反射系数S11〈10dB（VSWR<2）；2、天线轴比小于3dB；3、绝对带宽100MHz；4、增益大于5dB；5、输入阻抗50Ω；6、波瓣宽度大于70deg。
三、微带天线背景1、微带天线简介微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。
早在1953年就提出了微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。
在50年代和60年代只有一些零星的研究，真正的发展和使用是在70年代。
常用的一类微带天线是在一个薄介质基(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层）上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法作出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，这就构成了微带天线。
由于微带天线有独特的优点，而缺点随着科技的进步正在研究克服，因此它有广阔的应用前景。
一般说来，它在飞行器上的应用处于优越地位，可用于卫星通讯、天线电高度表、导弹测控设备、导引头、环境监测设备、共形相控阵等。
徽带天线在地面设备上应用也有其优势方面。
特别是较低功率的各种民用设备，例如医用微波探头，直播卫星的接收阵以及当前的蓝牙设备的收发天线等，由于微带带天线能集成化，它在毫米波段的优势非常明显。
当然它并不是完美无缺的，我们将其与微波天线相比，简单介绍它的优缺点。
微带天线和常用的微波天线相比较，它有以下一些突出的优点:(1）重量较轻，体积比较小,剖面低，能与飞行器等载体共形。
微波 天线课设.
课程设计报告实验名称：微波技术与天线实验题目：①三角形贴片天线设计②魔T的设计实验地点：跨越机房专业班级：电信学号：200学生姓名：指导教师：2013年6月20号三角形贴片天线设计一、微带天线相关背景和三角形贴片天线相关机理：1、微带天线的发展：自从 20 世纪 70 年代中期微带天线理论得到大的发展以来，由于微带天线体积小、重量轻、馈电方式灵活、成本低、易于与目标共形等优点而深受人们亲睐，在移动通信（GSM）、卫星通信、全球卫星定位系统（GPS）等领域得到广泛的应用。
2、微带天线的辐射机理：微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线。
它利用微带线或同轴线等馈线馈电（本课设中用到），在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。
通常介质基片的厚度与波长相比是很小的，属于电小天线的一类。
如下图（a）（b）：3、本次课设研究内容“三角形微带贴片天线”介绍:在不同形状的微带贴片天线中，矩形和圆形是主要的。
三角形微带贴片天线与矩形微带天线具有类似的场结构和谐振频率，可是相对贴片面积则小的多，实际应用中可以满足天线贴片小型化等某些特殊的性能要求。
无源等边三角形天线首先由Helszajn and James和Bahl and Bhartia用腔模理论来分析。
然后由Keuster and Chang 用几何光学理论来分析。
而实验研究则由Dahele and Lee提出。
4、三角形微带贴片天线中使用的馈电技术——同轴线馈电：同轴线馈电就是将同轴插座安装在印刷电路板的背面，而同轴线内导体接在天线导体上。
其简化处理是略去磁流的作用，并用中心位于圆柱中心轴的电流片来等效电流柱。
一种更严格的处理，是把接地板上的同轴开口作为TEM 波的激励源，而把圆柱探针的效应按边界条件来处理。
对指定的模，同轴馈电点的位置可由经验去找，以便产生较好的匹配。
由工作于主模的矩形微带天线的场结构可知，沿长度方向谐振输入电阻从侧馈时的最大值到中心时变为零，即，式中为侧馈时的输入电阻，是背馈点离侧馈边的距离，于是通过实验方法可以方便地在某一个处实现与50Ω馈电线的匹配，无需附加阻抗变换器。
微波技术与天线课程设计
微波技术与天线课程设计(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除魔Ｔ的设计１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。
微波系统也有各种无源、有源元器件，它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换，是微波系统的重要组成部分。
微波元器件按照性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及线性元器件三类。
其中线性互易元器件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性，并满足互易定理，主要包括各种微波连接匹配元件、功率分配元器件、微波滤波器件及微波谐振器件等。
功率分配元器件可以将一路微波功率按比例分成几路，主要包括：定向耦合器、功率分配器及各种微波分支器。
2 波导分支器简介将微波能量从主波导中分路接出的元件成为波导分支器，它是微波功率分配器件的一种，常用的波导分支器有E面T型分支、H面T型分支和匹配双T。
E-T分支： E面T型分支器是在主波导宽边面上的分支，其轴线平行于主波导的10T E模的电场方向。
E-T分支相当于分支波导与主波导串联。
H-T分支是在主波导窄边面上的分支，其轴线平行于主波导10T E模的磁场方向。
H-T分支相当于并联于主波导的分支线。
匹配双T：将E-T分支和H-T分支合并，并在接头内加匹配以消除各路的反射，则构成匹配双Ｔ，也称为魔T。
3 整体设计设计目的(1) 学习设计波导分支器的方法；(2) 掌握魔T的设计方法及其S参数及场分布图的分析。
(3) 掌握HFSS10软件，加强对相关知识的理解，提高在射频领域的应用能力。
设计任务基于微波元器件的理论级，设计一个魔T，查看魔Ｔ放入S参数并分析场分布图。
设计原理将E-T分支和H-T分支合并,并在接头内加匹配以消除各路的反射,则构成匹配双T,如图1所示,它有以下特征:1.四个端口完全匹配.2.端口“①、②”对称，即有11S = 22S 。
3.当端口“③”输入，端口“①、②”有等辐同相波输出，端口“④”隔离。
一种应用于5G的双频微带天线设计
信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2020年第6期(总第210期)2020(Sum. No 210)一种应用于5G 的双频微带天线设计杨晋乾，王旭光(湖北大学计算机与信息工程学院，湖北武汉430062)摘要:提出了一种可应用于5G 无线通信的小型化双频微带天线，该天线采用偏心侧馈和贴片开槽的方式使其具有双频工作特性。
首先研究了微带贴片尺寸和贴片上倒L 型开槽对天线谐振频率的筋响；其次通过在微带贴片的馈点旁增加矩彩细缝来调节天线的阻抗匹配特性；最后，利用电磁仿真软件HFSS 对所提出的天线的性能进行了仿真与优化，结果 表明其两个工作频段可覆盖3.5~3.6GHz 和4.8~5.0GHz 的5G 频段，两个工作频段内的回波损耗最大为-23dB,辐射增 益分别为2.83dB 和4.35dB o关键词:微带天线;双频带;开槽;偏心侧馈中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2019)06-0083-030引盲微带天线具有占用空间小、重量轻、剖面低、容易集成等 优点，因而常被用于天线小型化、多频化的设计中。
随着无线通信技术,为了便于集成，对小型化双频天线的需求越来越多。
微带天线实现双频工作的常见方法有单片法和多片法叫 其中，单片法是在单一的微带贴片上利用加载或开槽的方式使夭线工作在不同的谐振模式从而实现双频工作却。
多片法 的实现可以采用在单层介质基板上覆盖两个不同谐振频率的辐射贴片的方式冈，也可采用两个辐射贴片重叠的结构紳，从 而使得天线工作在两个不同频段，但是显然这样的设计方式会增大夭线的尺寸或者厚度，不利于实现天线的小型化。
微带天线的馈电主要有同轴馈电和微带馈电两种方式。
其中，同轴馈电是利用穿过介质基板的同轴导体对微带贴片 进行馈电叫因此通常也称为背馈;微带馈电又称侧馈,分为中心侧馈和偏心侧馈，这种馈电方式所用的微带线和微带辐射 贴片处于同一平面，通过介质基板的侧边进行馈电，因此方便 天线的加工制作何。
swj微波技术及天线课程设计
微波技术与天线课程设计题目：Novel Modified UWB Planar Monopole AntennabWith Variable Frequency Band-Notch Function专业： 2008级通信二班作者1： 2班，3040，胡丹作者2： 2班，3046，刘瑶瑶作者3： 2班，3051，孙文静作者4： 2班，3053，唐晓丽指导教师：宗卫华自动化工程学院2011年6 月13 日1、天线结构及性能图1中显示了被推荐的宽频带的单极天线的构造，它由一个简单的天线矩形贴片、带有两个插槽的有缺口地平面和H-shaped导体面组成。
被推荐的天线是建造在厚度为1.0毫米、相对介电常数为4.4的FR4基板上。
微带线的宽度馈线是固定的1.86mm以获得50欧的特性阻抗。
在基片的正面，印刷着一个大小是10*13.5mm矩形贴片，此矩形贴片到底面6mm长度的有槽基地的距离是2mm。
关于地面结构(DGS)，地平面槽的设置提供额外的电流路径。
另外这种结构改变了输入阻抗的电感及电容，从而改变带宽。
通过改变插槽的形状和尺寸，应用于微带线的DGS引起了谐振频率可控的结构传输的共振特性。
因此，通过在地面层插入两个插槽，然后慢慢改变它的参数（WS、LS）,可以获得更高的阻抗带宽。
如图一所示，这两个插槽放置在距地面中心线1mm处（大约0.5Wf）.如图1,H形导体面被放置在辐射补丁的下面，相对于纵向方向也是对称的。
The conductor-backed面会扰乱共振响应还可以作为一个寄生的半波共振结构电耦合到矩形单极子。
At the notch frequency,电流受寄生元素的支配，在寄生元素和辐射贴片之间他们相反的方向。
由此，在the notch frequency附近可以产生理想的高衰变。
通过慢慢改变WH、LH、DH参数可以获得可变的band-notch特性。
在此设计中WH的宽度是控制过滤带宽的主要参数，也是寄生元素和辐射贴片耦合参数。
微波技术与天线课程设计
微波技术与天线课程设计半波对称振子方向图姓名：学号：一、实验内容用MATLAB软件编程绘出半波对称振子天线的辐射方向图，E面、H面的辐射方向图。
二、实验原理对称振子方向图函数F（Ω，φ）=[cos（βlcosΩ）-cosβl]/sinΩ;对于半波对称振子，2l=0.5λ，所以半波对称振子天线方向图函数F（Ω，φ）=[cos（π/2*cosΩ）/sinΩ,根据这个方向图函数画出方向图三、实验代码及方向图delta=pi/100;theta=0:delta:pi;phi=0:2*delta:2*pi;[phi,theta]=meshgrid(phi,theta);rho=(cos((pi/2)*cos(theta)))./(2*pi*sin(theta));r=rho.*sin(theta);x=r.*cos(phi);y=r.*sin(phi);z=rho.*cos(theta);li=find(y<0);z(li)=nan;surf(x,y,z)axis('square')xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')title('半波振子天线方向图')E面delta=pi/100;theta=0:delta:2*pi;phi=0:2*delta:2*pi;rho=(cos((pi/2)*cos(theta)))./(2*pi*sin(theta)); r=rho.*sin(theta);polar(theta,r)H面delta=pi/100;theta=0:delta:2*pi;phi=0:2*delta:2*pi;n=length(theta); x=ones(1,n); polar(theta,x)四、心得体会这次画天线方向图的实验虽然不难，但是我觉得很有意义，让我又进一步加深了对半波对称振子天线辐射特性的认识，同时对matlab软件的操作也熟悉了，自己以后也可以在工作学习中多练习。
微波技术天线课程实验指导书精品文档6页
实验一微波发送系统电路组成及介绍一、实验目的1、了解射频前端发射器的基本结构与主要设计参数。
2、利用实验模组的实际测量了解射频前端发射器的特性。
二、原理分析微波电视传输系统是一套短距离、点对点的微波电视发送和接收系统，它将现场摄得的电视视频、音频信号以微波方式传送，再向电视中心站或有线电视站发送。
三、实验框图五、主要技术指标1. 一路电视图像信号和一路拌音信号。
系统可多路组合使用；2. 传输距离优于4km;（开阔无阻挡）3. 工作频率S波段（2.1-2.7GHz），频率点可由用户选定；4. 发射机输出功率≥100mW;10 ;5. 频率稳定度：5×67. 视频输入/输出电平：1V(75Ω);8．视频调制方式：FM9. 音频输入/输出电平：2.2V(p-p) (600Ω不平衡)；10．音频调制方式：FM-FM11．频带宽度：27MHz12. 微分增益：≤±3%;13. 微分相位：≤±2°;14. 工作电源：发射机：+12V一体化电池可充电电池连续工作10小时以上；六、实验步骤和方法⑴如图所示，接好视频信号发生器和微波调制器的发射支路，如有可能测量微波发射频谱特性。
⑵将接收支路连接好，在图像监视器上应能看到较大的调频雪花噪声颗粒。
⑶对接受机进行调谐，选择频道，首先调出图像信号，然后对伴音信号进行调谐，是伴音信号清晰悦耳。
⑷如图所示，按微波数字信号传输系统方框图进行连接，发射端接上数字信号发生器，接受端接上示波器观察接收数字信号波形。
七、实验预习要求1、预习放大器、滤波器、混频器和功率放大器的原理的理论知识。
2、预习放大器、滤波器、混频器和功率放大器的设计原理。
八、实验报告要求1、画出实验系统的连接方框图并叙述实验原理。
2、调谐不同的频段，观察输出端实验现象。
3、写出实验的心得体会。
实验二微波接收系统电路组成及介绍一、实验目的1、了解射频前端发射器的基本结构与主要设计参数。
微带天线设计-10页word资料
08通信陆静晔0828401034微带天线设计一、实验目的：● 利用电磁软件Ansoft HFSS 设计一款微带天线⏹ 微带天线的要求：工作频率为2.5GHz ，带宽（S11<-10dB ）大于5%。
● 在仿真实验的帮助下对各种微波元件有个具体形象的了解。
二、实验原理：微带天线的概念首先是由Deschamps 于1953年提出来的，经过20年左右的发展，Munson 和Howell 于20世纪70年代初期制造出了实际的微带天线。
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。
图1-1是一个简单的微带贴片天线的结构，由辐射源、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源的长度L 、辐射源的宽度W 、介质层的厚度h 、介质的相对介电常数 和损耗正切 、介质层的长度LG 和宽度WG 。
图1-1所示的微带贴片天线是采用微带线来馈电的，本次将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电，也就是将同轴线接头的内芯线穿过参考地和介质层 与辐射源相连接。
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作主模式是 模，意味着电场在长度L 方向上有 /2的改变，而在宽度W 方向上保持不变，如图1-2（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 方向的边缘由于终端开路，所以电压值最大电流值最小。
从图1-2（b ）可以看出，微带线边缘的电场可以分解成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，远区辐射电场垂直分量相互抵消，辐射电场平行于天线表面。
图1-1 图1-2 矩形微带天线俯视图和侧视图假设矩形贴片的有效长度设为,则有（1-1）式中，表示导波波长，有(1-2)式中，表示自由空间波长；表示有效介电常数，且= (1-3)式中，表示介质的相对介电常数；h表示介质层厚度；W表示微带贴片的厚度。
微波技术与天线课程设计(任务书)
一、设计原理：
滤波器是一种二端口网络。它具有选择频率的特性，即可以让某些频率顺利通过，而对其它频率则加以阻拦，目前由于在雷达、微波、通讯等部门，多频率工作越来越普遍，对分隔频率的要求也相应提高；所以需用大量的滤波器。再则，微波固体器件的应用对滤波器的发展也有推动作用，像参数放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类器件都是多频率工作的，都需用相应的滤波器。
实际的设计过程中，设计参数Q值和耦合系数[6]分别为：
本文利用该新型结构设计了一个中心频率为10.3 GHz、工作带宽的窄带带通滤波器Lr=−20 dB。由于微带线宽0.2 mm，经过仿真调整后，谐振环的边长为2.2 mm。通过计算很容易得出Ωa=1.0146，将 a Ω 入式(13)和式(14)～式(17)，可以得出滤波器中各个耦合环间的耦合系数M矩阵。
和
要
求
1．设计目的
1)熟悉微波元器件。
2)学习及掌握滤波器的原理。
3)学会调试微波带通滤波器，并测试它的主要指标。
4)掌握微波带通滤波器的原理和方法。
2．设计内容
1)设计带通滤波器的参数
2)测试带通滤波器的工作频率
3)测试电视图像、声音信号经过带通滤波器的输出波形
具体任务
作为组长，首先，自己弄懂课程设计内容、目的和原理，然后给组员分配任务。
微波通信
课程设计说明书
微波滤波器的设计
起止日期：2010年06月26日至2010年07月02日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
计算机与通信学院
2010年7月02日
湖南工业大学
课程设计任务书
2009—2010学年第二学期
一种基于5G Sub6G 的小型化天线设计
70Internet Technology互联网+技术引言：国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）自2012起就开始了5G 的愿景、技术趋势以及应用需求等研究并在2015年发布了IMT-2020计划[1]，因此近几年运营商、设备商以及相关科研人员也都致力于5G 网络的标准制定、网络部署、技术优化等相关工作，这也使得5G 技术迅猛发展。
目前5G 网络已经开始商用，覆盖面积也越来越广，这也要求越来越多的电子通信产品需要支持5G 的功能，然而任何一款5G 产品的通信都离不开天线的支持，天线是实现无线数据收发的关键组件之一。
根据3GPP 规定，5G 网络的频段可划分为FR1和FR2，其中FR1是指410MHz-7125MHz，FR2是指24.25GHz-52.6GHz [2]。
目前在手机、电脑等常用的电子设备中的5G 模组所支持的频段一般是6GHz 以下（通常称为Sub6G）和24GHz-40GHz 的毫米波频段，如高通公司的5G X55芯片[3]。
此外，现阶段手机、电脑等电子设备中的毫米波天线多以模块集成的形式为主，具有集成度高、可设计性低的特点，因此本文重点在于探讨灵活性高、可设计性强的Sub6G 天线。
随着科技的发展，电子产品要求的功能越来越多，而尺寸在不断的轻薄化和小型化，且很多产品都是全金属的环境，对天线来说其净空区域就越来越有限，这就要求天线本身进行小型化设计。
因此小型化天线也是天线领域近年来研究的重点和热点，其中文献《应用于4G 通信的LTE 笔记本内置天线的设计》[4]，提出的小型化天线设计尺寸为76*13*0.4mm。
文献《小型化与宽频化笔记本内置天线设计》[5]中，提出了一款LTE/WWAN 天线设计，尺寸为14*70*0.8mm，而在文献《小型化内置多频段LTE 天线的研究与设计》[6]中提出了一款更小的多频段LTE 天线设计方案，尺寸仅为50*15*1mm。
微波天线的设计资料(微带天线)(MicrostripAntenna)
实验十三微带天线（Microstrip Antenna）一、实验目的1.了解天线之基本原理与微带天线的设计方法。
2.利用实验模组的实际测量得以了解微带天线的特性。
二、预习内容1．熟悉微带天线的理论知识。
2．熟悉天线设计的基本概念及理论知识。
三、实验设备四、理论分析天线基本原理：天线的主要功能是将电磁波发射至空气中或从空气中接收电磁波。
所以天线亦可视为射频发收电路与空气的信号耦合器。
在射频应用上，天线的类型与结构有许多种类。
就波长特性分有八分之一波长、四分之一波长、半波天线；就结构分，常见有单极型（Monopole）、双极型（Dipole）、喇叭型（Horn）、抛物型（Parabolic Disc）、角型（Corrner）、螺旋型（Helix）、介电质平面型（Dielectric Patch）及阵列型（Array）天线，如图13-1所示。
就使用频宽来分别有窄频带型（Narrow-band,10%以下）及宽频带型（Broad-band,10%以上）。
图13-1 常见天线（一）天线特性参数1.天线增益（Antenna Gain’G）：isotropicPPG=其中 G——天线增益P——与测量天线距离R处所接收到的功率密度，Watt / m2Pisotropic——与全向性天线距离R处所接收到的功率密度,Watt / m2由此可推导出，与增益为G的天线距离R处的功率密度应为接收功率密度：24RPGP txrec⋅⋅=π其中 G——天线增益P tx——发射功率，Watt / m2R——与天线的距离，m2.天线输入阻抗（Antenna Input Impedance’Zin）：IVZin=其中 Z in——天线输入阻抗V——在馈入点上的射频电压I——在馈入点上的射频电流以偶极天线为例，其阻抗由中心处73Ω变化到末端为2500Ω。
3.辐射阻抗（Radiation Resistance’Rrad）：(a)单极型(c)喇叭型(d)抛物面(e)螺旋型(f)阵列型2i P R av rad =其中Pav ——天线平均辐射功率，Wi ——馈入天线的有效电流，A I ——在馈入点上的射频电流对一半波长天线而言，其辐射阻抗为73Ω。
《射频与微波电路设计》--微带天线设计解析共36页文档
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
《射频与微波电路设计》--微带天线设计 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 解析
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
微带天线设计
微带天线设计班级：通信13-3班姓名：王亚飞学号： 1306030318 指导教师：徐维成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1微带天线设计 (3)1.1微带天线简介 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计指标和天线几何结构参数计算 (4)2 HFSS 设计和建模概述 (5)2.1创建微带天线模型 (5)2.1.1新建HFSS 工程 (5)2.1.2建立模型 (6)2.2相关条件设置 (15)2.2.1设置激励端口 (15)2.2.2添加和使用变量 (17)2.2.3求解设置 (19)3设计检查和运行仿真分析 (21)3.1查看天线谐振点 (21)3.1变量Length、Width扫描分析 (23)3.2查看S11参数以及Smith圆图结果 (23)3.3查看驻波比 (24)3.4查看天线的三维增益方向图 (25)3.5查看平面方向图 (25)4总结体会 (25)1微带天线设计1.1微带天线简介微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。
早在1953年就提出了微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。
在50年代和60年代只有一些零星的研究，真正的发展和使用是在70年代。
常用的一类微带天线是在一个薄介质基(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层)上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法作出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，这就构成了微带天线。
当贴片是一面积单元时，称它为微带天线；若贴片是一细长带条则称其为微带振子天线。
图1.1 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εr 和损耗正切tan δ、介质层的长度LG 和宽度WG。
图10.1 所示的微带贴片天线是采用微带线来馈电的，本章将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电，也就是将同轴线接头的内芯线穿过参考地和介质层与辐射元相连接。
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课程设计课程名称：微波技术与天线课设题目：微带天线设计（不同切角）实验地点：博学馆机房专业班级：电信1201班学号：2012001422学生姓名：指导教师：李鸿鹰2015 年7 月 4 日课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）指导教师签名： 日期：2015-6-10专业班级电信1201 学生姓名课程名称 微波技术与天线课程设计 设计名称 微带天线设计设计周数 1.5周指导教师李鸿鹰设计 任务 主要 设计 参数1 熟悉HFSS 仿真平台的使用2 熟悉微带天线的工作原理与设计方法3 在HFSS 平台上完成如下微带天线的仿真设计 设计要求如下： 频率：5.6GHz 介质：FR44 结合同组其他同学的设计结果完成对于该天线结构参数与性能之间关系的探讨5 在1.5周内完成设计任务设计内容 设计要求6.11：分组、任务分配、任务理解6.12：查阅参考资料，理论上熟悉所设计的器件的工作原理与特性，完成方案设计。
6.15~6.18：熟悉仿真平台的使用，完成在平台上的建模，设置，结果提取与分析，以及验收。
6.19：同组同学结果汇总及讨论 6. 22：设计说明书的撰写在设计过程中，作为设计小组成员，每位同学要具有团队意识和合作精神，并最终独立完成自己的设计任务。
主要参考 资 料刘学观，微波技术与天线，西安电子科技大学电出版社，2012 顾继慧，微波技术，科学出版社，2007李明洋，HFSS 应用设计详解，人民邮电出版社，2010 学生提交 归档文件1.设计报告2.工程文件一、设计题目：微带天线仿真设计（不同切角贴片设计）二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计，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矩形贴片天线，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
三、设计原理：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5.6GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
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。
（b）点击OK按钮。
3. 设置模型单位将创建模型中的单位设置为毫米。
（1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。
（2）设置模型单位：（a）在设置单位窗口中选择：mm。
（b）点击OK按钮。
4、创建微带天线模型（1）创建地板GroundPlane。
在菜单栏中点击Draw>Rectangle,创建矩形模型。
在坐标输入栏中输入起始点的坐标：X：-45，Y：-45，Z：0按回车键。
在坐标输入栏中输入长、宽：dX：90，dY：90，dZ：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为GroundPlane。
（2）为GroundPlane设置理想金属边界。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name。
在对话框中选择GroundPlane，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。
在理想边界设置窗口中，将理想边界命名为PerfE_Ground，点击OK确认。
在3D模型窗口中将3D模型以合适的大小显示（可以用Ctrl+D来操作）。
（3）建立介质基片。
在菜单栏中点击Draw>Box或者在工具栏中点击按钮，创建长方体模型。
在右下角的坐标输入栏中输入长方体的起始点位置坐标：X: -22.5，Y：-22.5，Z：0。
按回车键结束输入。
输入各坐标时，可用Tab键来切换。
输入长方体X、Y、Z三个方向的尺寸：dX：45，dY：45，dZ：5按回车键结束输入。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Substrate。
点击Material选项后面的按钮，将材料设置为Rogers R04003。
点击Color后面的Edit按钮，将颜色设置为绿色，点击OK确认。
（4）建立贴片Patch。
在介质基片上创建贴片天线。
在菜单栏中点击Draw>Rectangle,创建矩形模型。
在坐标输入栏中输入起始点的坐标：X：-7，Y：-7，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入长、宽：dX：14，dY：14，dZ：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Patch。
点击Corlor后面的Edit按钮，将颜色设置为黄色，点击OK确认。
（5）为Patch设置理想金属边界。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name。
在对话框中选择Patch，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。
在理想边界设置窗口中，将理想边界命名为PerfE_Patch，点击OK确认。
（6）创建切角。
创建供贴片天线相减的切角时，首先在坐标原点处创建三角形，然后将其移动到方形贴片的顶点处。
在菜单栏中点击Draw>Line。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：5按回车键。
在坐标输入栏输入点的坐标：X：3，Y：0，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：3，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：3，Y：0，Z：5按回车键。
在特性（Porperty）窗口中选择Attribute标签，将名字修改为Cut。
在菜单栏点击Edit>Select>By Name。
在对话窗口中选择Cut ,点击OK按钮。
在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：0。
按回车键。
在坐标输入栏输入坐标：dX：-14，dY：-14，dZ：0。
按回车键。
可以通过旋转复制创建另一个切角。
在菜单栏中点击Edit>Duplicate>Around Axis。
将轴设置为Y轴，旋转角度为180 deg，点击确认键。
将切角的名字改为Cut_1。
在菜单栏点击Edit>Select>By Name。
在对话窗口中选择Cut_1 ,点击OK按钮。
在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：0; dX=0, dY=0, dZ=5; 按回车键。
（7）用Patch将切角减去。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name,在弹出的窗口中利用Ctrl键选择Patch、Cut和Cut_1。
在菜单栏中点击3D Modelean >Boolean>Subtract,在Subtract窗口中做一下设置：Blank Parts：Patch；Tool Parts：Cut，Cut_1；Clone tool object before subtract 复选框不选。
点击OK按钮结束设置。
这样三角形贴片就建成了。
（8）创建探针Pin。
在菜单栏中点击Draw>Cylinder。
在坐标输入栏中输入圆柱中心点的坐标：X：0，Y：8，Z：0按回车键。
在坐标输入栏中输入圆柱半径：dX：0, dY：0.5，dZ：0按回车键。
在坐标栏中输入圆柱的高度：dX：0，dY：0，dZ：5；按回车键结束输入。
在特性（Porperty）窗口中选择Attributr 标签，将该圆柱的名字修改为Pin。
点击Material后面的按钮，将材料设置为pec。
利用快捷键Ctrl+D 将模型调整至合适大小。
（9）创建端口面Port。
在菜单键中点击Draw>Circle。
在坐标输入栏中输入圆心点的坐标：X：0，Y：8，Z：0按回车键。
在坐标输入栏输入半径：dX：0，dY：1.5，dZ：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将名字修改为Port。
（10）用GroundPlane 将Port减去。
在菜单栏中点击Eidt>Select>By Name,在弹出的窗口中利用Ctrl键选择GroundPlane和Port。
在菜单栏中点击3D Modeler>Boolean >Subtract ,在Subtract窗口中做以下设置：Blank Parts：GroundPlane；Tool Parts：Port；选中Clone tool objects before subtract 复选框。
点击OK按钮结束设置。
5、创建辐射边界创建Air，在菜单栏中点击Draw>Box,创建长方体模型。
在右下角的坐标输入栏中输入长方体的起始点位置坐标：X：-80，Y：-80，Z：-35；按回车键结束输入。
输入长方体的尺寸：dX：160，dY：160，dZ：70按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将长方体的名字修改为Air。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name 。
在对话框中选择Air，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Radiation。
在辐射边界窗口中，将辐射边界命名为Rad1，点击OK按钮。
6、设置端口激励在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，选中Port，在菜单栏中点击HFSS>Excitation>Assign>Lumped Port。
在LumpedPort窗口的General标签中，将该端口命名为p1，点击Next。
在Modes 标签中的Integration line zhong点击None，选择New Line，在坐标栏中输入：X：0，Y：9.5，Z：0；dX：0，dY：-1，dZ：0。
按回车键，点击Next按钮直至结束。
7、求解设置为该问题设置求解频率及扫频范围（a）设置求解频率。
在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup。
在求解设置窗口中做以下设置：Solution Frequency ：5.6GHz；Maximun Number of Passes：15；Maximun Delta S per Pass ：0.02。
点击OK结束。
（b）设置扫频。
在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Sweep 。