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文档分类:高等教育 > 工学

西电天线cad大作业.doc


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西电天线cad大作业.doc
文档介绍:
天线CAD大作业姓名:班级:学号:微带天线一设计基本要求工作频带1.1-1.2GHz,带内增益≥4.0dBi,VSWR≤2:1。微波基板介电常数为6.0,厚度H≤5mm,线极化。总结设计思路和过程,给出具体的天线结构参数和仿真结果,如VSWR、方向图等。二设计思路本设计方法采用微带线馈电,微带线馈电方式又称侧馈,它用与微带辐射贴片集成在一起的微带传输线进行馈电。它可以中心馈电,也可以偏心馈电,如下图,馈电点的位置取决于激励哪种模式。对于微带传输线的馈电方式,当微带天线的尺寸确定以后,可以用以下方法进行阻抗匹配:先将中心馈电天线辐射贴片同50欧姆一起光刻,测量输入阻抗并设计出阻抗匹配变换器,然后在天线辐射贴片与馈线之间接入该阻抗匹配器,重新做成天线。如果矩形贴片的场沿着某边有变化,那么输入阻抗也会随之变化。因此,改变馈电点的位置是活得阻抗匹配的简单方法。三设计步骤1参数计算由公式计算辐射贴片的宽度W,计算结果为69.72mm,再由公式可以计算出L0为107.64mm初始的仿真数据如下:2建立模型主视图俯视图3初步仿真结果S11曲线:由图可见,很明显谐振频率不在1.1到1.2GHZ。故上述指标需要进一步优化。4参数优化a对贴片长度变量L0的优化由理论分析可知,矩形微带天线谐振频率主要由辐射贴片的长度决定,谐振频率随着贴片长度的缩短而变大。故设置优化扫描项,对L0进行扫描优化,如图所示:可见,当L0=105.5mm时,天线谐振在了1.15GHz。b对四分之一波长阻抗转换器的宽度变量W1优化使用参数扫描分析功能分析四分之一波长阻抗传器的阻抗阻抗变化对天线性能的影响,以获得天线的最佳匹配性能。如图所示:可见,当W1=3.9mm时,天线谐振在了1.15GHz。5最终仿真的结果(1)谐振频率:1.15GHz(2)VSWR:1.16(3)3D增益方向图综合以上仿真结果,可以看出各项指标完全符合设计要求。四左旋圆极化的微带天线实现思路微带天线中存在何种模式完全取决于贴片的形状和激励模型,当馈电点位于贴片的对角线上时,天线中可以同时维持TM01和TM10模,两种主模同相且极化正交,结果导致辐射波的极化方向与馈电点所在对角线平行,单点馈电的准方形贴片、方形切角贴片和四周切有缝隙的方形贴片天线等均可以辐射圆极化波。本次打算采用方形切角微带天线来实现圆极化波的。2参数设计方形切角微带天线结构示意图如下:由公式(式中c为光速),带入工作频率1.15GHz,得到W=69.72mm。取L=W,取馈电点位置(馈电点中心到原点距离)L1=0.15*W=14.823mm。切角边长Qie=10mm。介质基板边长为2W,地板设为正方形边长为2W。3建立模型主视图俯视图4仿真结果(1)谐振频率:1.2GHz(2)轴比:1.81dB 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.