平面縫隙天線(xiàn)

1、實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 （ 2012 / 2013 學(xué)年 第 一 學(xué)期）課程名稱(chēng)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)平面縫隙天線(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間2012/2013學(xué)年第一學(xué)期指導(dǎo)單位電子科學(xué)與工程指導(dǎo)教師 黃曉東學(xué)生姓名季明新班級(jí)學(xué)號(hào)B09020423學(xué)院(系)電子科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)電磁場(chǎng)與無(wú)線(xiàn)技術(shù)一、 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：10月15日- 10月19日 8:30-11:3010月22日- 10月26日 13:30-17:30 二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1,硬件：PC機(jī) 一臺(tái)2,軟件： HFSS 軟件三、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及成果驗(yàn)證3.1 設(shè)計(jì)要求 實(shí)驗(yàn)HFSS軟件設(shè)計(jì)中心頻率為3GHz的矩形微帶天線(xiàn)，并給出其天線(xiàn)參數(shù)。介質(zhì)基片采用厚度為1mm的聚四氟

2、乙烯(Er=2.2)板，天線(xiàn)饋電方式為微帶線(xiàn)饋電，采用集總端口饋電。3.1.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)S11-10dB，并考慮天線(xiàn)的輸入阻抗與輻射臂物理尺寸的關(guān)系。3.2 設(shè)計(jì)步驟3.2.1 天線(xiàn)結(jié)構(gòu)3.2.1.1 在微帶線(xiàn)接地板上光刻成縫隙構(gòu)成微帶縫隙天線(xiàn)。圖3.2.1.1表示出了微帶縫隙天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)。圖3.2.1 微帶縫隙天線(xiàn)3.2.1.2 微帶縫隙天線(xiàn)常見(jiàn)的的縫隙形狀有矩形，圓形，或者環(huán)形,其縫隙形狀如下圖3.2.1.2窄縫 圓環(huán) 寬縫 圓圖3.2.1.2 各種縫隙3.2.2 計(jì)算天線(xiàn)尺寸 由于縫隙形狀為窄縫的微帶縫隙天線(xiàn)與對(duì)稱(chēng)陣子相對(duì)偶，且較常見(jiàn)，因此先采用窄縫，縫寬暫定為2mm。根據(jù)對(duì)偶關(guān)系，可以知

3、道縫隙的長(zhǎng)度與偶極子對(duì)稱(chēng)陣子天線(xiàn)的長(zhǎng)度相近，約為1/2 ,用公式=V/f可以算出中心點(diǎn)的波長(zhǎng)，1/236mm ,介質(zhì)板的寬度一定要大于縫的長(zhǎng)度，為了有富余量，設(shè)為50mm,介質(zhì)板的長(zhǎng)度暫定為80mm。饋線(xiàn)的寬度用IE3d進(jìn)行估計(jì)，算得3.07473mm,如下圖3.2.2。取3mm,饋線(xiàn)的長(zhǎng)度應(yīng)大于介質(zhì)板的一半即40mm,暫定50mm.對(duì)于輻射邊界的設(shè)定，由于使用HFSS分析天線(xiàn)時(shí)，輻射邊界表面和輻射體的距離通常需要大于1/4,3GHz的由空間中的1/4個(gè)波長(zhǎng)為25mm,這里創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)方體的模型作為輻射表面，天線(xiàn)在長(zhǎng)方體中間，輻射表面長(zhǎng)寬高至少為130mm,100mm,50mm，輻射表面就取以上

4、各值。各初始參數(shù)如下表3.2.2圖3.2.2 饋線(xiàn)寬度表3.2.2 各數(shù)據(jù)初始參數(shù)結(jié)構(gòu)名稱(chēng)變量名變量值(單位:mm)輻射表面長(zhǎng)度a130寬度 b100高度c50介質(zhì)板長(zhǎng)度Sub_l80寬度Sub_w50饋線(xiàn)饋點(diǎn)Point0長(zhǎng)度Length50寬度Strip_w3縫隙長(zhǎng)度Cut_l36寬度Cut_w23.2.3 HFSS仿真設(shè)計(jì)3.2.3.1新建設(shè)計(jì)工程點(diǎn)擊File下的New按鈕，新建一個(gè)工程。如圖3.2.3.1.1 圖3.2.3.1.1 建立新的工程3.2.3.1.2.設(shè)置求解類(lèi)型（1）在菜單欄中點(diǎn)擊HFSS>Solution Type。（2）在彈出的Solution Type窗口中：選

5、擇Driven Modal。（3）點(diǎn)擊OK按鈕，如圖3.2.3.1.2。圖3.2.3.1.2 設(shè)置求解類(lèi)型3.2.3.1.3.設(shè)置模型單位（1）在菜單欄中點(diǎn)擊Modeler>Units，在設(shè)置單位窗口中選擇：mm。（2）點(diǎn)擊OK按鈕，如圖3.2.3.1.3。圖3.3 設(shè)置模型單位3.2.3.2 添加和定義設(shè)計(jì)變量在HFSS中定義和添加如表3.2.2所示的設(shè)計(jì)變量。從主菜單中選擇HFSS>Design Properties 命令，打開(kāi)設(shè)計(jì)屬性對(duì)話(huà)框，在該對(duì)話(huà)框中單擊按鈕，打開(kāi)Add Property 對(duì)話(huà)框。在Name 文本框中輸入第一個(gè)變臉名稱(chēng) a ,在Value 文本框中輸入該變

6、量的初始值130mm,然后單擊 按鈕，即可添加變量a 到設(shè)計(jì)屬性對(duì)話(huà)框中。變量的定義和添加過(guò)程如圖3.2.3.2.1所示。圖3.2.3.2.1 定義變量使用相同的操作方法，分別按表3.2.2定義b,c,Sub_l,Sub_w,Point,Length,Strip_w,Cut_lh,Cut_wh。定義完成后，確認(rèn)設(shè)計(jì)屬性對(duì)話(huà)框如圖3.2.3.2.2圖3.2.3.2 定義所有變量后的設(shè)計(jì)屬性對(duì)話(huà)框3.2.3.3 設(shè)計(jì)建模3.2.3.3.1 .創(chuàng)建介質(zhì)基片（1）在菜單欄中點(diǎn)擊Draw>Box。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為Substrat

7、e,在Material中將材料設(shè)置為Roger 5880，設(shè)置其透明度為0.6。如下圖3.2.3.1.1 圖3.2.3.1.1 Attribute 選項(xiàng)卡（3）雙擊操作歷史樹(shù)Substrate下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方體的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)（-Sub_w/2,- Sub_l/2,0）,在XSize，YSize，和Zsize文本框中分別輸入長(zhǎng)方體的寬，長(zhǎng)，高：Sub_w,Sub_l，-1，如圖3.2.3.1.2。圖3.2.3.1.2 Command 選項(xiàng)卡此時(shí)就創(chuàng)建好了名為Substrate的介質(zhì)基片。然后

8、按Ctrl+D全屏顯示創(chuàng)建的物體模型，如圖3.2.3.1.3圖3.2.3.13. 創(chuàng)建的介質(zhì)基片3.2.3.3.2.創(chuàng)建GND（1）點(diǎn)菜單欄中的Draw按鈕，選擇Rectangl。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為GND,設(shè)置其透明度為0.8。( 3）雙擊操作歷史樹(shù)GND下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)（-Sub_w/2,- Sub_l/2,0mm）,在XSize，YSize文本框中分別輸入長(zhǎng)方形的寬，長(zhǎng)：Sub_w,Sub_l，如圖3.

9、2.3.2.1。圖3.2.3.2.1（4）設(shè)置GND為理想邊界。在菜單欄中選擇Edit>Select>By Name。在對(duì)話(huà)框中選擇GND，點(diǎn)擊OK。在菜單欄中選擇HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。在理想邊界設(shè)置窗口中，將理想邊界命名為PerfE_GND，點(diǎn)擊OK。如圖3.2.3.2.2圖3.2.3.2.2 創(chuàng)建GND為理想邊界3.2.3.3.3.創(chuàng)建縫隙Slot（1）點(diǎn)菜單欄中的Draw按鈕，選擇Rectangl。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為Cut,設(shè)置其透明度為0.8。(

10、 3）雙擊操作歷史樹(shù)GND下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)（-Cut_l/2,- Cub_w/2,0mm）,在XSize，YSize文本框中分別輸入長(zhǎng)方形的長(zhǎng),寬：Sub_l,Sub_w，如圖3.2.3.3.1。圖3.2.3.3.1（6）將Cut減去。在菜單欄中點(diǎn)擊Edit>Select>By Name，在彈出的窗口中按ctrl依次選擇Cut,GND。在菜單欄中點(diǎn)擊Modeler>Boolean>Substrate，在彈出的Substrct對(duì)話(huà)框中Clone too

11、l objects before subtract復(fù)選框不選。如圖3.2.3.3.2圖3.2.3.3.2點(diǎn)擊OK結(jié)束，Slot做好如圖3. 3.2.3.3.3 圖3.2.3.3.2 創(chuàng)建縫隙Slot3.2.3.3.4.繪制StripFeed（1）點(diǎn)菜單欄中的Draw按鈕，選擇Rectangl。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為StripFeed,設(shè)置其透明度為0.5。( 3）雙擊操作歷史樹(shù)StripFeed下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)

12、（Point,- Sub_l/2,-1mm）,在XSize，YSize文本框中分別輸入長(zhǎng)方形的寬，長(zhǎng)：Strip_w,Length（4）為StripFeed設(shè)置邊界。選擇StripFeed,在菜單欄中選擇HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。在理想邊界設(shè)置窗口中，將理想邊界命名為PerfE_S，點(diǎn)擊OK 3.2.3.3.5繪制Feed（1）選擇ZX平面，點(diǎn)菜單欄中的Draw按鈕，選擇Rectangl。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為Feed,設(shè)置其透明度為0.6。( 3）雙擊操作歷史樹(shù)Strip

13、Feed下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)（Point ,-Sub_l/2 ,-1mm）,在XSize，ZSize文本框中分別輸入長(zhǎng)方形的寬，長(zhǎng)：Strip_w,1mm.(4) 設(shè)置集總端口激勵(lì)，）選中操作歷史樹(shù)StripFeed，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Assign Excitation>Lumped Port, 打開(kāi)Lumped Port對(duì)話(huà)框，在Name文本框中輸入端口名稱(chēng)P1,在Resistance，Reactance文本框中分別輸入在50ohm，0ohm。然后單擊下一步，打開(kāi)M

14、odes對(duì)話(huà)框。在Integration Line 中單擊None ，在其下拉菜單中選擇New Line，劃積分線(xiàn)。如圖3.2.3.5圖3.2.3.5 完成后的集總端口3.2.3.3.6.添加Air Box（1）在菜單欄中點(diǎn)擊Draw>Box。（2）在屬性（Property）窗口中選擇Attribute標(biāo)簽，將該長(zhǎng)方體的名字改為Air,在Material中將材料設(shè)置為vacuum，設(shè)置其透明度為0.9。（3）雙擊操作歷史樹(shù)Air下的CreateBox節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Command 選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方體的頂點(diǎn)坐標(biāo)和尺寸。在Position文本框中輸入頂點(diǎn)位置坐標(biāo)（-b/2,- a/2,

15、-c/2）,在XSize，YSize，和Zsize文本框中分別輸入長(zhǎng)方體的寬，長(zhǎng)，高：b,a,c。（4）創(chuàng)立輻射邊界，選中Air，右擊選擇Assign Boundary>Radition命令，保持默認(rèn)設(shè)置不變。3.2.3.4 求解設(shè)置模型建完后，設(shè)置中心頻率和掃描頻率，點(diǎn)擊HFSS>Analysis setup>add frequency sweep、選擇Add Solution Setup,將頻率設(shè)置為3GHz。設(shè)置掃描頻率，將start 設(shè)置為1GHz，stop設(shè)置為10GHz，step size設(shè)置為1GHz，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊HFSS>validation>

16、 check檢查錯(cuò)誤，確認(rèn)沒(méi)有錯(cuò)誤后，再點(diǎn)擊HFSS>analyze all，開(kāi)始仿真。3.2.3.5 設(shè)計(jì)檢查和運(yùn)行仿真計(jì)算3.2.3.5.1 右擊Results節(jié)點(diǎn)，在彈出的菜單中Create Modal Solution Data Report>Rectangular Plot 命令，在Quantity選中S(P1,P1),在Function中選擇dB。單擊Report生成S11如圖3.2.5.1圖3.2.5.1 從分析結(jié)果中可知，天線(xiàn)的諧振頻率6.4GHz上，而我們?cè)O(shè)計(jì)的中心頻率為3GH，所以接下來(lái)要進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，使天線(xiàn)的諧振頻率落在3GHz上。3.2.3.6 參數(shù)掃描分析

17、 根據(jù)理論分析可知，微帶縫隙天線(xiàn)的諧振頻率主要由饋線(xiàn)的長(zhǎng)度，饋點(diǎn)，縫隙的長(zhǎng)度決定，首先對(duì)饋點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)掃描，分析諧振頻率隨饋點(diǎn)位置改變的關(guān)系，如圖3.2.3.6.1.1 3.2.3.6.1饋點(diǎn)的影響 圖3.2.3.6.1.1 由圖3.2.3.6.1.1知，饋電位置的選擇對(duì)諧振頻率點(diǎn)的影響很大，對(duì)回波損耗S11影響也很大，在14-15之間比較好，然后再對(duì)饋點(diǎn)進(jìn)行14-15之間的0.1步長(zhǎng)的掃描分析，得到圖3.2.3.6.1.2 ，取饋點(diǎn)位置為14.4mm，優(yōu)化范圍為14-14.6mm。圖3.2.3.6.1.2 3.2.3.6.2饋線(xiàn)長(zhǎng)度的影響 饋線(xiàn)要到達(dá)縫才可以饋電，因此饋線(xiàn)的長(zhǎng)度要大于介質(zhì)板長(zhǎng)度

18、的一半，又饋線(xiàn)沒(méi)有必要超出介質(zhì)板，因此饋線(xiàn)的長(zhǎng)度小于介質(zhì)板點(diǎn)的長(zhǎng)度，即Sub_l/2LengthSub_l。取Length從40-55進(jìn)行掃描，掃描結(jié)果如下圖3.2.3.6.2.1圖3.2.3.6.2.1由圖3.2.3.6.2.1知，饋線(xiàn)的長(zhǎng)度對(duì)諧振頻率有影響，但影響不是很明顯。只有在40-43之間諧振頻率為6GHz，其余的情形即Length43時(shí)，諧振頻率點(diǎn)都為3GHz，且在46mm時(shí)有較大回波損耗，故對(duì)Length從45至47繼續(xù)進(jìn)行掃描分析，取步長(zhǎng)為0.1mm，掃描結(jié)果如下圖3.2.3.6.2.2圖3.2.3.6.2.2由圖3.2.3.6.2.2知，在饋線(xiàn)長(zhǎng)為45,9mm時(shí)，達(dá)到的回波損

19、耗最大，為-35.4392db，優(yōu)化范圍為45.4mm-46.1mm。3.2.3.6.3縫隙長(zhǎng)度的影響縫隙的長(zhǎng)度為半個(gè)波長(zhǎng)左右，對(duì)于自由空間，中心頻率為3GHz的波長(zhǎng)的一半為50mm，而對(duì)于Er=2.2的介質(zhì)板說(shuō)，其波長(zhǎng)的一半為33.7mm，我們對(duì)縫長(zhǎng)進(jìn)行33mm-50mm的掃描，步長(zhǎng)為1mm，結(jié)果如圖3.2.3.6.3.1圖3.2.3.6.3.1由圖3.2.3.6.3.1知，縫的長(zhǎng)度對(duì)諧振頻率點(diǎn)的影響較大，諧振頻率點(diǎn)的頻率隨著縫長(zhǎng)的增大而降低，這一變化趨勢(shì)符合波長(zhǎng)公式f=v/。注意到諧振頻率為3GHz時(shí)，縫長(zhǎng)在40-41之間有較低的回波損耗，我們?cè)賹?duì)縫長(zhǎng)進(jìn)行40mm-41mm的掃描，步長(zhǎng)為0

20、.1mm，結(jié)果如圖3.2.3.6.3.2圖3.2.3.6.3.2由圖3.2.3.6.3.2知，在縫長(zhǎng)為40.2mm時(shí)，回波損耗S11穩(wěn)定，因此取Cut_l=40.2mm，優(yōu)化范圍為40-40.4mm。3.2.3.6.4縫隙寬度的影響 因?yàn)榭p隙有寬窄是與饋線(xiàn)的寬度相比較的，而饋線(xiàn)的寬度為3mm，窄縫的情況下縫的寬度要小于3mm，我們對(duì)縫寬進(jìn)行0.5mm-3mm的掃描，結(jié)果如圖3.2.3.6.4圖3.2.3.6.4由圖3.2.3.6.4可知：在縫寬為1.1mm時(shí)，S11最小，天線(xiàn)性能最好，注意到縫寬為1.2mm的m2那點(diǎn)，S11發(fā)生突變，因此縫寬的優(yōu)化范圍應(yīng)不包括m3那點(diǎn)，取優(yōu)化區(qū)間0.6mm-1

21、.1mm。3.2.3.6.5 饋線(xiàn)寬度的影響因?yàn)轲伨€(xiàn)用的是微帶線(xiàn)，而微帶線(xiàn)的寬度是嚴(yán)格與介質(zhì)(Er)，中心頻率(f0)，微帶線(xiàn)的厚度(h)相關(guān)的，由于本模型的Er，f0，h已經(jīng)確定，因此微帶線(xiàn)的寬度已經(jīng)確定了，最優(yōu)的微帶線(xiàn)寬度不會(huì)變化太大，對(duì)微帶線(xiàn)寬度進(jìn)行2.5mm-3.5mm的掃描，步長(zhǎng)為0.1mm，結(jié)果如圖3.2.3.6.5圖3.2.3.6.5由圖3.2.3.6.5知，微帶線(xiàn)的寬度為3mm，且變化的斜率較大，沒(méi)有必要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。3.2.3.7查看優(yōu)化后的天線(xiàn)性能3.2.3.7.1 優(yōu)化后的參數(shù) 經(jīng)過(guò)以上對(duì)主要影響天線(xiàn)輻射性能的參數(shù)進(jìn)行掃描分析，我們得到這些參數(shù)的優(yōu)化值和優(yōu)化區(qū)間，如下表3

22、.2.3.7.1表3.2.3.7.1輻射表面介質(zhì)板饋線(xiàn)縫隙abcSub_lSub_wPointLengthStrip_wCut_lCut_w優(yōu)化值(mm)13010050805014.445.9340.21.1可優(yōu)化區(qū)間(mm)14-14.645.4-46.140-40.40.6-1.13.2.3.7.2 天線(xiàn)性能查看將各優(yōu)化后的參數(shù)代入模型，掃頻設(shè)置為從2.5GHz-3.5GHz，步長(zhǎng)0.01GHz，重新運(yùn)行仿真。3.2.3.7.2.1 查看S11參數(shù)圖3.2.3.7.2.1從圖3.2.3.7.2.1可以看出，此時(shí)的諧振頻率為3GHz，在3GHz處的S11值約為-43.27dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)到指標(biāo)

23、所定的-15dB。3.2.3.7.2.2 查看電壓駐波比VSWR圖3.2.3.7.2.2從圖3.2.3.7.2.2可以看出，此時(shí)的諧振頻率為3GHz，在3GHz處的VSWR值約為1.0155，且在2.9GHz-3GHz電壓駐波比小于2，天線(xiàn)性能良好。3.2.3.7.2.3 查看S11的Smith圓圖結(jié)果圖3.2.3.7.2.3從圖3.2.3.7.2.3可以看出，3GHz時(shí)的歸一化阻抗為(1.0147+j0.0049) ，達(dá)到了很好的匹配狀態(tài)。3.2.3.7.2.3 查看輸入阻抗與輻射臂尺寸的關(guān)系3.2.3.7.2.3.1 輸入阻抗與縫隙長(zhǎng)度的關(guān)系 對(duì)縫隙長(zhǎng)度進(jìn)行35mm-50mm掃描，步長(zhǎng)為1

24、mm，結(jié)果如圖3.2.3.7.2.3.1圖3.2.3.7.2.3.1由圖3.2.3.7.2.3.1知，縫的寬度主要影響輸入阻抗的虛部，縫寬在39-40之間輸入阻抗的虛部接近0，圖上的m1點(diǎn)為優(yōu)化值，其輸入阻抗虛部為0.2435，與m2相比，輸入阻抗的虛部沒(méi)有m2理想，但m1的輸入阻抗為50.7364，而m2的輸入阻抗為26.5682，在與特性阻抗為50的傳輸線(xiàn)匹配方面，m1明顯優(yōu)于m2。因此縫長(zhǎng)取m1對(duì)應(yīng)的縫長(zhǎng)40.2mm。3.2.3.7.2.3.2 輸入阻抗與縫隙寬度的關(guān)系對(duì)縫隙寬度進(jìn)行0.5mm-3mm掃描，步長(zhǎng)為0.1mm，結(jié)果如圖3.2.3.7.2.3.2圖3.2.3.7.2.3.2由

25、圖3.2.3.7.2.3.2知，縫的寬度主要影響輸入阻抗的實(shí)部，縫寬在0.7-1.1之間輸入阻抗的實(shí)部接近50，圖上的m1點(diǎn)為優(yōu)化值，其輸入阻抗實(shí)部為50.7， m2點(diǎn)輸入阻抗實(shí)部為48.2，相差不是很大，但在縫寬為1.2mm處存在突變點(diǎn)，到縫寬為1.5mm的m3點(diǎn)又較為理想。因此縫寬的取值應(yīng)按實(shí)際情況而定，此處應(yīng)取m1對(duì)應(yīng)的縫寬1.1mm。3.2.3.7.2.3.3 輸入阻抗與饋線(xiàn)長(zhǎng)度的關(guān)系對(duì)饋線(xiàn)長(zhǎng)度進(jìn)行45mm-55mm掃描，步長(zhǎng)為1mm，結(jié)果如圖3.2.3.7.2.3.3圖3.2.3.7.2.3.3由圖3.2.3.7.2.3.3知，輸入阻抗的隨著饋線(xiàn)長(zhǎng)度的增加而增大，饋線(xiàn)長(zhǎng)度在45mm-

26、47mm之間變化時(shí)輸入阻抗從41增加到65，變化明顯。3.2.3.7.2.4 查看方向圖3.2.3.7.2.4.1 查看E面H面的方向圖要查看天線(xiàn)的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，首先要定義輻射表面，而輻射表面是在球坐標(biāo)系下定義的，在球坐標(biāo)系下，xz平面相當(dāng)于=0的平面，yz平面相當(dāng)于=90 的平面。下面定義=0 和=90 的平面為輻射表面。在Phi角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入0deg,90deg,90deg，在Theta角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入-180deg,180deg,1deg。生成的E面H面如下圖3.2.3.7.2.4.1

27、圖3.2.3.7.2.4.1由圖3.2.3.7.2.4.1知，虛線(xiàn)為E面，趨近于圓，H面為實(shí)線(xiàn)，為”8”形，與理論相符合。3.2.3.7.2.4.2查看三維增益方向圖首先要定義三維立體球面為輻射表面。在Phi角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入0deg,360deg,1deg，在Theta角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入1deg,180deg,1deg。生成的三維增益方向圖如下圖圖3.2.3.7.2.4.23.2.4 不同形狀的縫對(duì)天線(xiàn)性能的影響 選用圓形的縫，饋線(xiàn)的寬度和窄縫的一樣，都取3mm，影響縫隙形狀為圓縫的微帶縫隙天線(xiàn)的諧振頻率和回波損耗S11的主要因素有饋線(xiàn)的長(zhǎng)度，饋點(diǎn)，圓縫的半徑，介質(zhì)板的寬度。經(jīng)過(guò)對(duì)這些參數(shù)掃描后優(yōu)化步驟后，我們得到這些參數(shù)的優(yōu)化值和優(yōu)化區(qū)間，如下表3.2.4abcSub_lSub_wPointLengthStrip_wCut_r優(yōu)化值(mm)130120508045.514.74