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圆形微带天线的仿真设计 圆形微带天线的仿真设计

格式:word 上传:2022-06-25 15:34:12

《圆形微带天线的仿真设计》修改意见稿

1、“.....透明度,点击确认。为设置理想金属边界。在菜单栏中点击。在对话框中选择,点击确认。在菜单栏中点击。在理想边界设置窗口中,将理想边界命名为,点击确认。创建探针。在菜单栏中点击。在坐标输入栏中输入圆柱中心点的坐标输入圆柱半径输入圆柱的高度。将材料设置为。创建同轴线。同上画出圆柱,中心坐标为输入圆柱半径输入圆柱的高度,设立理想边界。创建端口面。在菜单键中点击。在坐标输入栏中输入圆心点的坐标按回车键。在坐标输入栏输入半径。建立圆形电容片。画出圆形,中心坐标为,尺寸为,并设立理想边界条件。组合模型,用减去,同轴线减去。具体命令为,用依次选中。设立辐射边界创建,在菜单栏中点击,创建长方体模型。在右下角的坐标输入栏中输入长方体的起始点位置坐标按回车键结束输入。输入长方体的尺寸按回车键。在特性窗口中选择标签,将长方体的名字修改为。在菜单栏中点击......”

2、“.....点击确认。在菜单栏中点击。在辐射边界窗口中,将辐射边界命名为,点击。在菜单栏中点击,选中,在菜单栏中点击。在窗口的标签中,将该端口命名为,点击。在标签中的点击,选择,在坐标栏中输入,,。按回车键,点击按钮直至结束设置无限大球面在菜单栏。在标签中做以下设置。在菜单栏直接点确认建模成功并保存。模型效果图实际效果图见图及图图模型侧视图图模型俯视图分析设置为该问题设置求解频率及扫频范围设置求解频率。在求解设置窗口中做以下设置。设置扫频。在菜单栏中点击。选择,点击确认。在扫频窗口中做以下设置将复选框选中,保持默认名为确定。需要注意的是开始的扫频范围不妨设宽点,然后逐渐缩小范围,方便减少仿真运算时间。在菜单栏点击,软件开始进行仿真运算。本章小结本章主要简介了软件,详细说明了如何针对宽频带微带天线进行模型建立,这是得到天线参数......”

3、“.....第章微带天线的理论分析圆形微带天线的谐振频率可近似用下式表示式中为圆形贴片的半径ε为介质的有效介电常数。通常情况下,对于同轴探针馈电的微带贴片天线,介质层厚度的增加会导致由探针引起的电感增大,从而恶化天线馈电点的输入阻抗,可对探针引起的电感进行补偿。微带天线的输入阻抗和馈电探针的电感可以表示为式中为探针引出的电感为了补偿电感,在探针顶部串联个电容,并使其满足谐振条件这样就可以有效地优化天线馈电点处的阻抗,展宽其阻抗带宽。采用式计算出天线谐振频率在时的圆形贴片半径为。仿真分析经过调谐,确定了辐射圆片半径馈电点位置金属圆片半径。参数图仿真过后绘制该问题的反射系数曲线,该问题为单端口问题,因此反射系数是。点击菜单栏。选择。窗口点击标签,选择,然后点击按钮。点击按钮完成操作,绘制出反射系数曲线如图图参数图可以看到......”

4、“.....而带宽只有左右,带宽增大但不明显。分析辐线在电压驻波比小于,带宽为。比较表可知,采用这种结构以后,天线的带宽远大于普通微带贴片天线的带宽,而最大增益能达到,能够满足实际工程的需要。表格比较空气层厚度对带宽和增益影响空气层厚度绝对带宽相对带宽中心频率增益本章小结本章内容主要是对不同空气厚度下的天线模型进行仿真,从带宽,方向性和增益方面考虑,最后评估出较优的模型。结论微带天线具有体积小重量轻低剖面,且与集成电路的良好兼容性易于大批量制作等优点,在近几十年来得到了广泛的应用。特别是随着现代无线通信系统迅猛发展,微带天线常作为无线通信系统微型化的关键基础器件。为适应现代通信发展的需要,越来越要求微带天线能覆盖更宽的频带的同时优化其它性能,为此,人们都集中于努力设计宽带微带天线......”

5、“.....完成的主要工作有,通过对当前提出的各种展宽频带的方法进行了分析和比较,在综合了几种方法优点的基础上,提出采用空气介质的双层介质法来展宽频带。设计出具有双层介质的圆形微带天线,并给出了相应的参数指标的仿真结果。由于引入了空气层,有较小的介电常数,较大的相对带宽,可见,这种展宽频带的方法不增加天线的尺寸,也不会使天线的结构复杂化。通过本文的工作对单个微带天线有个完整的研究,设计出带宽比较宽的圆形微带天线,但本文的仿真设计仍有需要完善的地方,例如是否可以引入三层乃至多层介质层来增加带宽,在引入双层介质情况下进步增加带宽的方法等。希望今后有机会可以不仅只限于做软件仿真,而可以进行实物设计。无线通信发展迅猛,小型化微型化的通行设备将会越来越普票。参考文献,,,,,,,郭永新,方大纲......”

6、“.....页,清华大学微带电路编写组微带电路北京人民邮电出版社,王艳丽,付永庆,马天义空气隙对矩形微带天线性能的影响电讯技术,张钧,刘克诚,张贤铎,赫崇骏微带天线理论与工程北京国防工业出版社,于磊,谢广钱,吕洪光介质微扰对微带天线性能影响的研究微波学报第卷增刊张昕,张亮微带有源天线设计应用科技,付永庆,柯林,王玉峰三层宽频带微带天线的设计弹箭与制导学报,余力辉,李增瑞口径耦合多层微带天线单元和阵列设计中国传媒大学学报自然科学版,侯维娜,刘占军软件在微带天线教学中的应用数字通信,吕文俊,程崇虎,朱洪波种小型加载微带天线的设计南京邮电大学学报自然科学版,致谢感谢信息学院通信工程专业的各位老师以及指导员在大学期间射圆片半径对参数曲线的影响,如图所示图分为和下参数图从图中可以看出,随着圆形辐射贴片半径增大......”

7、“.....则谐振点右移且谐振深度降低。参数图绘制参数图来观测天线的输入阻抗,绘制过程与参数类似,点击菜单栏。选择。窗口点击标签,选择和,然后点击按钮。点击按钮完成操作,如图图参数图从上图中可以看到,在谐振点时,电感部分已经基本抵消为,则就达到了通过引入个金属片电容来抵消探针所引起的电感的目的。分析金属片半径改变对输入阻抗的影响,如图图分为和下参数图从图中可以看出,当金属片半径增大,表示感抗的虚部线整体像上移动,实部也往上移,阻抗变大反之则虚部下移,阻抗变小。电压驻波比和方向图图电压驻波比曲线谐振点时的电压驻波比为的频率范围较窄。再看天线的方向图,可以看出天线最大增益约为,在天线的正上方,天线的波瓣宽度比较窄,展现了较好的方向性。再画出频率为和时的方向图,如图与图,比较发现天线在的频率范围内,增益有变化但不大......”

8、“.....其中空气层厚度远大于聚四氟乙烯层,通过仿真发现,在空气层厚度也就是时,所得到的频带带宽虽然增大但不明显,满足不了现代实用要求,所以需要改进。比较不同空气层厚度空气层厚度此时由于空气厚度增大了倍,调节各组件参数仿真,最终确定辐射圆片半径金属贴片半径,馈电点位置。得到参数如图图参数图此时谐振点,小于范围为,相对于空气厚度的时候增加了很多。再看天线的驻波比曲线图图电压驻波比曲线可看出时驻波比为的范围。再比较图,天线的方向图,最大增益方向为天线正上方,最大增益,且波瓣宽度较窄,天线具有较好的方向性。再画出频率为和时的方向图,如图与图,比较发现天线在的频率范围内,增益有变化但不大。方向图方向图方向图图辐射方向性图空气层厚度从不同厚度的空气层建模分析,发现最后当时所得带宽虽然有定的拓宽,但还不够明显......”

9、“.....两者相差不大,为了作更细致的分析,再考虑组下时的天线参数。调节各组件参数仿真,最终确定辐射圆片半径金属贴片半径,馈电点位置。得到参数如图所示图参数图谐振点落在附近,小于范围,再看其驻波比曲线如图图驻波比曲线可看出时驻波比为的范围。再比较图,天线的方向图,最大增益方向接近天线正上方,最大增益,且波瓣宽度较窄,天线具有较好的方向性。再画出频率为和时的方向图,如图与图,比较发现天线在的频率范围内,增益变化接近左右。方向图方向图方向图图辐射方向性图空气层厚度再进步增大空气厚度,由软件仿真分析调谐,调节各组件参数仿真,最终确定辐射圆片半径金属贴片半径,馈电点位置。得到参数如图所示图参数图根据图示可以看出,带宽范围,再观察其驻波比曲线图图驻波比曲线可看出时驻波比为的范围。再比较图天线的方向图,最大增益方向接近天线正上方,最大增益......”

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