雙端口饋電天線.doc

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1、雙端口饋電天線具體設(shè)計(jì)過程以及最終結(jié)果1.首先利用ADS計(jì)算10mm×10mm貼片天線的諧振頻率(6.45GHz左右),以及為實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,作為傳輸線的微帶線的長度與寬度,其具體步驟如下在ADS的Schematic中點(diǎn)擊GenerateUpdateLayout,仿真出10mm×10mm貼片天線在給定PCB的諧振頻率以及輸入阻抗,為了使天線的輻射阻抗能與同軸饋電端口的特性阻抗相匹配(由公式計(jì)算,b、a分別為同軸電纜的外、內(nèi)diameter,計(jì)算結(jié)果為57.81ohm),需要設(shè)計(jì)一系列微帶傳輸線。利用ADS中的SmithChart(史密斯圓圖)工

2、具計(jì)算出所需微帶傳輸線的特征阻抗以及電長度(波矢與傳輸線的乘積),根據(jù)微帶線的特征阻抗以及電長度,利用ADS計(jì)算傳輸線的工具LineCalc來設(shè)計(jì)傳輸線寬度和長度,然后在Schematic畫出該天線的電路圖(輸出天線的S參數(shù)的sip文件,在Schematic中導(dǎo)入),掃頻后發(fā)現(xiàn)匹配良好(S(1,1)<-15dB),開始在HFSS中進(jìn)行仿真。2.HFSS的仿真設(shè)計(jì)好的模型如圖一所示;這里的饋電端口采用的是雙端口饋電,并有90[deg]的相位差以實(shí)現(xiàn)天線輻射的圓極化。通過參數(shù)掃描以及最優(yōu)化處理,最終獲得的參數(shù)為:貼片寬度為9.85mm,軸比帶寬為1

3、6%(AR≤1),6.45GHz時(shí)右旋增益曲線與總增益曲線吻合地十分良好(如圖二所示,以仰角theta為橫坐標(biāo),方位角phi選取為0[deg]),最大增益7.05dB,阻抗帶寬(S(1,1)≤-10dB)2.5%,最后兩點(diǎn)是有待改善的地方。注:這個(gè)仿真我是昨天才剛剛完成的,仿真過程中我學(xué)了實(shí)現(xiàn)圓極化的原理,貼片天線輻射的原理以及ADS中smithchart和Linecalc工具的使用;在我使用HFSS以及ADS的過程中,我意識到只有熟悉基本理論之后才能迅速建模,發(fā)現(xiàn)建模過程中出現(xiàn)的問題,找出解決方法,同時(shí)也感覺到軟件之間應(yīng)該都是相通的(比如在A

4、DS設(shè)計(jì)的微帶線長度寬度直接拿到HFSS中建模仍然可以得到十分好的S(1,1)曲線)。胡老師你給我的3篇文章我會(huì)在這個(gè)周末之前把綜述交給你。圖一:天線模型圖二:右旋增益曲線和總增益曲線

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