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1、基于ADS的微帶天線的設(shè)計(jì)與仿真ThedesignandsimulationofPIFAbasedonADS計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書基于ADS的微帶天線的設(shè)計(jì)與仿真作者：學(xué)號：專業(yè)：通信工程班級：06級通信工程（1）班指導(dǎo)教師：答辯時(shí)間：2010年6月15日前言平面倒F天線(PIFA,PlanarInvertedFAntenna)主要應(yīng)用在手機(jī)終端中，由于其體積小、重量輕、成本低、性能好，符合當(dāng)前無線終端對天線的要求，因而得到廣泛的應(yīng)用，進(jìn)行了許多研究工作。先進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)(AdvancedDe
2、signSystem)，簡稱ADS，是安捷倫科技有限公司(Agilent)為適應(yīng)競爭形勢，為了高效的進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)，而設(shè)計(jì)開發(fā)的一款EDA軟件。軟件迅速成為工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域EDA軟件的佼佼者，因其強(qiáng)大的功能、豐富的模板支持和高效準(zhǔn)確的仿真能力（尤其在射頻微波領(lǐng)域），而得到了廣大IC設(shè)計(jì)工作者的支持。ADS可以模擬整個(gè)信號通路，完成從電路到系統(tǒng)的各級仿真。它把廣泛的經(jīng)過驗(yàn)證的射頻、混合信號和電磁設(shè)計(jì)工具集成到一個(gè)靈活的環(huán)境中，包括從原理圖到PCB板圖的各級仿真，當(dāng)任何一級仿真結(jié)果不理想時(shí)，都可以回到原理圖中
3、重新進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行再次仿真，直到仿真結(jié)果滿意為止，保證了實(shí)際電路與仿真電路的一致性。本設(shè)計(jì)通過ADS軟件對微帶天線進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了平面倒F天線，即PIFA天線的設(shè)計(jì)以及利用Hilbert分型結(jié)構(gòu)對天線小型化設(shè)計(jì)。論文主要包括：PIFA天線的介紹，ADS軟件的使用，PIFA天線的設(shè)計(jì)以及仿真，優(yōu)化及結(jié)果分析等內(nèi)容。論文結(jié)構(gòu)安排如下：第一章緒論；第二章FIFA天線原理及介紹；第三章ADS軟件的使用；第四章PIFA天線的設(shè)計(jì)；第五章仿真優(yōu)化及結(jié)果分析。第一章介紹了本設(shè)計(jì)要解決的問題，提出了用ADS軟件設(shè)計(jì)P
4、IFA天線。第二章詳細(xì)介紹了PIFA天線的工作原理和Hilbert分型結(jié)構(gòu)的原理。第三章介紹本次設(shè)計(jì)主要用到的ADS相關(guān)的功能。第四章詳細(xì)的介紹了設(shè)計(jì)的全過程。第五章就仿真結(jié)果及進(jìn)一步優(yōu)化做了詳盡的分析。由于水平有限，設(shè)計(jì)難免存在漏洞和缺陷，歡迎批評指正。Ⅰ摘要平面倒F天線(PIFA,PlanarInvertedFAntenna)是一種常用的平面天線，平面倒F天線具有體積小，重量輕，低剖面，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制作等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于移動電話等移動通信終端設(shè)備上。本設(shè)計(jì)通過ADS軟件對PIFA天線進(jìn)行
5、仿真設(shè)計(jì)，嘗試了一種PIFA天線設(shè)計(jì)方法。在文中給出了清晰地設(shè)計(jì)的步驟，闡述了設(shè)計(jì)中微帶天線參數(shù)的計(jì)算方法，結(jié)合設(shè)計(jì)方法給出了一個(gè)中心頻率為2.4GHz，工作帶寬不小于120MHz，增益大于1.5dB，輸入阻抗接近50Ω,方向圖接近全向或半全向，具有水平和垂直極化特性的微帶天線的設(shè)計(jì)及利用Hilbert分型結(jié)構(gòu)小型化天線的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果的分析驗(yàn)證了此方法的正確性和可行性。該方法利用ADS仿真軟件進(jìn)行微帶天線的設(shè)計(jì)，可減少工作量，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，降低設(shè)計(jì)成本，因而可使設(shè)計(jì)工作簡單化，能夠達(dá)到事半功倍的效
6、果。關(guān)鍵詞：微帶；PIFA；Hilbert；ADSⅡAbstractPlanarinvertedFantenna(PIFA,PlanarInvertedFAntenna)isacommonplanarantenna.PlanarinvertedFantennahasthefeatureofsmall-volumed,lightweight,low-profile,andsimplestructureanditiseasytomanufacture,etc.Therefore,itiswidelyused
7、inmobilephonesandothermobilecommunicationterminaldevices.ThesimulationdesignpatterntothePIFAantennaisanewwaythatusedbytheADSsoftware.Thetextshowsaclearstepofthedesign,andelaboratethecaculatingmethodtothemicrostripantenna.Combinedwiththedesignmethod,themi
8、crostripantenna,itscenterfrequencyis2.4GHz,andworkingbandwidthisnolessthan120MHz,andthegainislargerthan1.5dB,inputimpedancecloseto50Ω.ThedesignusesHilberttypingsmall-structureantennas.Directionpatternisclosetofullorhalf-fu
