设计1：侧馈矩形微带天线.ppt

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1、设计一：侧馈矩形微带天线设计,设计要求：软件：HFSS中心频率：2.45GHz介质基片：FR4 Epoxy（厚度1.6mm环氧树脂）馈电方式：微带线侧馈,一、设计步骤：1、计算天线尺寸,由设计要求可知：f0=2.45GHz，r=4.4，h=1.6mm,辐射贴片宽度,辐射贴片长度,有效介电常数,等效缝隙宽度,一、设计步骤：2、阻抗匹配,Z为馈电点到天线边缘拐点处的距离，是介质 中的相位常数,其中,侧馈矩形微带天线输入阻抗计算公式,ZT0是把天线视作传输线时的特性阻抗,辐射电导,等效电纳,输入导纳,一、设计步骤：2、阻抗匹配,一、设计步骤：3、介质板尺寸,在低频段工作时，WG和LG应尽可能小（为什

2、么？）。实验表明，沿辐射元各边向外延伸g/10就可以了,测试显示辐射口径场集中在辐射边附近很小的区域，介质板过多对外延伸对这种场没有明显影响，,背馈时,侧馈时，基片宽度同上，长度要考虑馈线和匹配电路的配置而定,二、HFSS仿真设计：1、新建设计工程,二、HFSS仿真设计：2、定义设计变量,二、HFSS仿真设计：2、定义设计变量,二、HFSS仿真设计：3、设计建模,介质基片的宽度取辐射贴片宽度的2倍，长度取1.5倍辐射贴片长度、1/4波长阻抗转换器与50欧姆微带线的长度之和,二、HFSS仿真设计：3、设计建模,介质基片,辐射贴片,波长转换器,50欧姆传输线,二、HFSS仿真设计：4、设置边界条件

3、,辐射边界表面距辐射体通常不小于1/4工作波长，在2.45GHz的工作频率下即为30mm。,二、HFSS仿真设计：4、设置边界条件,二、HFSS仿真设计：5、设置端口激励,创建一个波端口矩形面，端口平面地面和参考地相接，宽度为8倍50欧姆传输线宽度，高度为8倍介质基片厚度。,二、HFSS仿真设计：5、设置端口激励,二、HFSS仿真设计：6、求解设置,二、HFSS仿真设计：6、求解设置,二、HFSS仿真设计：6、求解设置,二、HFSS仿真设计：7、检查和计算,警告是因为辐射边界的底面和介质基片的底面（理想导体边界）重合而产生的，但设计符合要求，可以忽略。,二、HFSS仿真设计：8、查看天线的谐振

4、频率,从分析上看，天线的谐振频率落在了2.26GHz，而我们的设计要求是2.45GHz，所以要通过优化设计，使天线的谐振频率落到2.45GHz上,m,二、HFSS仿真设计：9、参扫寻找谐振频率,二、HFSS仿真设计：9、参扫寻找谐振频率,从分析上看，天线的谐振频率随L0的增加而降低，当L0=28mm时谐振频率约为2.43GHz（S11=-19.57dB），更精确的数值L0=27.95mm,二、HFSS仿真设计：10、获得最佳匹配性能,W1进行参扫，范围0.9mm 1.4mm(间隔0.1mm)。从结果图看，天线的谐振频率不随W1的改变，当W1=1mm时2.45GHz频点的S11=-34.64dB最小。,二、HFSS仿真设计：11、查看最终天线的性能,从前面的分析结果可知，当L0=27.95mm，W1=1mm时，天线达到最佳性能。下面计算最佳性能时天线的各项性能参数。,m,二、HFSS仿真设计：11、查看最终天线的性能,m,从报告的归一化阻抗RX和驻波比VSWR可以看到天线已经达到了很好的匹配状态。,二、HFSS仿真设计：11、查看最终天线的性能,二、HFSS仿真设计：11、查看最终天线的性能,