GHz天線設(shè)計仿真報告

1、微波技術(shù)與天線課程設(shè)計報告仿真結(jié)果課 題：2.4GHz天線的設(shè)計院系：文正學院電子信息系專業(yè)：2012 級通信工程姓名：鄭富成學號:1217408034指導老師：劉學觀日期：2014年12月25日一、設(shè)計名稱2.4GHz微帶貼片天線二、設(shè)計目標1 .設(shè)計2.4GHz的天線，使其在2.4GHz處產(chǎn)生諧振2 .回波損耗 |Ir|>l3 .駐波比VSRP<4 .精品資料三、設(shè)計過程微帶天線主要參數(shù)如圖，w為輻射貼片的寬度,L為長度。Li為饋線的長度,1.微帶輻射貼片尺寸估算微帶輻射貼片的寬度:2f 2 )由相關(guān)數(shù)據(jù)：c = 3 X IO3 m/s, f=2.4Ghz, % =4.4。解得

2、:W0=38.03mm輻射貼片的長度L一般取幾/2?？紤]到邊緣縮短效應(yīng)后，實際上 的輻射單元長度L0應(yīng)為:其中AL為等效輻射縫隙長度，q為有效介電常數(shù)。卻%+A二 口 41?匕(7+5 CL264)一£ 一 0:258)加/八十 03)帶入= 4.4, h = 1.6mm, W0=38.03mm% ; 4.12=0.740mm所以L0=29.11mm2,饋電點位置微帶線饋電點位置選在輻射貼片的中點，此時饋電點和輻射貼片邊緣距離為Z=w/2=19.0153 .輸入阻抗如果采用微帶線饋電方式，饋電點到輻射貼片邊緣拐角的距離為z,則微帶線的輸入導納近似為:2GK =in CCS2式中:si

3、n2 （竽 cos tan汩 sin 8 dfi由此，計算出輸入阻抗1二 420.05 Q4 .阻抗匹配輸入阻抗一般不符合微波器件通用的50R系統(tǒng)，所以在設(shè)計微帶線饋電矩形微帶天線時，可加上一段 入/4的阻抗變換器。則阻抗變換 器的特性阻抗：41 =k=144323。借由此可以計算出饋線的寬度一由下式潴59.952 Ini + wtw/h < 1119.9 04n解得:twfh > 1+ 2.42- -+fl-7w k wJ%=1.16mm四、參數(shù)匯總由以上可以得到各變量的理論值:w0/mmL0/minWi/rninLi/mmw3/mmL2/nimh/mm80801.1631.25

4、3.06291.6五、仿真過程采用如上數(shù)據(jù)，在HFS沖繪制側(cè)饋微帶天線，如圖3.1所示:圖3.1理論數(shù)據(jù)建模仿真結(jié)果不理想，雖然衰減非常好，但頻率偏差大約24MHz應(yīng)該能夠做得更好對Lo從45.1到45.5mm®行掃描，得到圖3.2CkTrt falQ2222mm-7mm rsdilinn H fOrrrn1知7SIt DO r*Ji5=N.22Z2ZZZ2E向g1=芯如篦*rxjiili 市 2222Z222e眥至E 0由hm bsazamzimtIH444UME'i'|nMi_U 20 UumiinHC4 rs癡"i r44444444fflKNSmi

5、,_. SimT rndfehw曜3必內(nèi)4 r«4ihufi =施川1000 一2tlm ', >i-».申尊：imMf fl莉舉整?第 fll圖3.2對L0掃描結(jié)果最終選擇radition=58.11mm ,是中心頻率在 2.4GHz。接下來調(diào)整 radition_l ,最終選擇 radition_l=29.11mm最終的結(jié)果圖如圖3.3至3.5所示。圖3.3最終參數(shù)的Si回波損耗從圖上可以看出來，回波損耗最低點在2.4GHz上,誤差為0.12%, 此點的回波損耗為-23.2dB,而在2.4GHz中心頻點上的回波損耗為 -23.31dB,也基本達到要求，帶寬 B=2.43-2.31 = 120MHz四.心得體會HFSS作為模仿仿真高頻無緣器件的專門工具，精確度高是其一大優(yōu) 點。在模型的繪制上，HFSS采用AUTOCAD擎，可以精確的描述任 意的立體結(jié)構(gòu)。其次，可以方便地指定介質(zhì)材料的各項參數(shù)。而且， 通過對邊界條件的定義，可以精確的指定端口，設(shè)定放射邊界面，以 及E、H對稱面、PERFECT E H面等復雜的邊界條件。通過HFS宓個