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《微帶天線仿真設(shè)計》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、射頻作業(yè)微帶天線的仿真設(shè)計姓名：聶乾坤學(xué)號：1120141134微帶天線仿真設(shè)計三角形貼片是微帶貼片天線最基本的模型，本設(shè)計就是基于微帶貼片天線基礎(chǔ)理論以及掌握HFSS10仿真軟件基礎(chǔ)上，設(shè)計一個三角形貼片天線，其工作頻率為2.45GHz，分析其遠(yuǎn)區(qū)輻射場特性以及S曲線。一．設(shè)計目的與要求1.理解和掌握微帶天線的設(shè)計原理2.選定微帶天線的參數(shù)：工作頻率、介質(zhì)基片厚度、貼片模型及饋電點位置3.創(chuàng)建工程并根據(jù)設(shè)計尺寸參數(shù)指標(biāo)繪制微帶天線HFSS模型4.保存工程后設(shè)定邊界條件、求解掃描頻率，生成S參數(shù)曲線和方向圖5.觀察對比不同尺寸參數(shù)的微帶天線的仿真結(jié)果，并分
2、析它們對性能的影響二．實驗原理如下圖所示，用傳輸線模分析法介紹它的輻射原理。。設(shè)輻射元的長為L，寬為ω，介質(zhì)基片的厚度為h。現(xiàn)將輻射元、介質(zhì)基片和接地板視為一段長為L的微帶傳輸線，在傳輸線的兩端斷開形成開路，根據(jù)微帶傳輸線的理論，由于基片厚度h<<λ，場沿h方向均勻分布。在最簡單的情況下，場沿寬度ω方向也沒有變化，而僅在長度方向（L≈λ/2)有變化。在開路兩端的電場均可以分解為相對于接地板的垂直分量和水平分量，兩垂直分量方向相反，水平分量方向相同，因而在垂直于接地板的方向，兩水平分量電場所產(chǎn)生的遠(yuǎn)區(qū)場同向疊加，而兩垂直分量所產(chǎn)生的場反相相消。因此，兩開路端
3、的水平分量可以等效為無限大平面上同相激勵的兩個縫隙，縫的電場方向與長邊垂直，并沿長邊ω均勻分布?？p的寬度△L≈h，長度為ω，兩縫間距為L≈λ/2。這就是說，微帶天線的輻射可以等效為有兩個縫隙所組成的二元陣列。矩形貼片天線示意圖三．貼片天線仿真步驟1、建立新的工程運(yùn)行HFSS，點擊菜單欄中的Project>InsertHFSSDessign，建立一個新的工程。2、設(shè)置求解類型（1）在菜單欄中點擊HFSS>SolutionType。（2）在彈出的SolutionType窗口中（a）選擇DrivenModal。（b）點擊OK按鈕。3.設(shè)置模型單位將創(chuàng)建模型中的單
4、位設(shè)置為毫米。（1）在菜單欄中點擊3DModeler>Units。（2）設(shè)置模型單位：（a）在設(shè)置單位窗口中選擇：mm。（b）點擊OK按鈕。4、創(chuàng)建微帶天線模型（1）創(chuàng)建地板GroundPlane。坐標(biāo)：X：-45，Y：-45，Z：0按回車鍵。在坐標(biāo)輸入欄中輸入長、寬：dX：90，dY：90，dZ：0。（2）為GroundPlane設(shè)置理想金屬邊界。在3D模型窗口中將3D模型以合適的大小顯示（可以用Ctrl+D來操作）。（3）建立介質(zhì)基片。在菜單欄中點擊Draw>Box或者在工具欄中點擊按鈕，創(chuàng)建長方體模型。起始點位置坐標(biāo)：X:-22.5，Y：-22.5，
5、Z：0。輸入各坐標(biāo)時，可用Tab鍵來切換。輸入長方體X、Y、Z三個方向的尺寸：dX：45，dY：45，dZ：5。將材料設(shè)置為RogersR04003。（4）建立貼片Patch。起始點的坐標(biāo)：X：-16，Y：-16，Z：5按回車鍵。在坐標(biāo)輸入欄中輸入長、寬：dX：32，dY：32，dZ：0。（5）為Patch設(shè)置理想金屬邊界。（6）創(chuàng)建切角。輸入點的坐標(biāo)：X：0，Y：0，Z：5；X：5，Y：0，Z：5；X：0，Y：5，Z：5；X：0，Y：0，Z：5。在對話窗口中選擇Cut。在菜單欄中點擊Edit>Arrange>Move。在坐標(biāo)輸入欄中輸入點的坐標(biāo)：X：0，
6、Y：0，Z：0；dX：-16，dY：-16，dZ：0。兩個切角呈中心對稱，可以通過旋轉(zhuǎn)復(fù)制創(chuàng)建另一個切角。在菜單欄中點擊Edit>Duplicate>AroundAxis。將軸設(shè)置為Z軸，旋轉(zhuǎn)角度為180deg，Total為2。（7）用Patch將切角減去。（8）創(chuàng)建探針Pin。在菜單欄中點擊Draw>Cylinder。在坐標(biāo)輸入欄中輸入圓柱中心點的坐標(biāo)：X：0，Y：8，Z：0；輸入圓柱半徑：dX：0,dY：0.5，dZ：0；輸入圓柱的高度：dX：0，dY：0，dZ：5。將材料設(shè)置為pec。（9）創(chuàng)建端口面Port。在菜單鍵中點擊Draw>Circle。在
7、坐標(biāo)輸入欄中輸入圓心點的坐標(biāo)：X：0，Y：8，Z：0按回車鍵。在坐標(biāo)輸入欄輸入半徑：dX：0，dY：1.5，dZ：0（10）用GroundPlane將Port減去。6.創(chuàng)建輻射邊界創(chuàng)建Air，在菜單欄中點擊Draw>Box,創(chuàng)建長方體模型。在右下角的坐標(biāo)輸入欄中輸入長方體的起始點位置坐標(biāo)：X：-80，Y：-80，Z：-35；按回車鍵結(jié)束輸入。輸入長方體的尺寸：dX：160，dY：160，dZ：70按回車鍵。在特性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將長方體的名字修改為Air。在菜單欄中點擊Edit>Select>ByName。在對話框中選
8、擇Air，點擊OK確認(rèn)。在菜單欄中點擊HFSS>Boundarie
