设计侧馈矩形微带天线.ppt
第1页,共26页,星期日,2025年,2月5日一、设计步骤:1、计算天线尺寸由设计要求可知:f0=2.45GHz,εr=4.4,h=1.6mm辐射贴片宽度辐射贴片长度有效介电常数等效缝隙宽度第2页,共26页,星期日,2025年,2月5日一、设计步骤:2、阻抗匹配Z为馈电点到天线边缘拐点处的距离,β是介质中的相位常数其中侧馈矩形微带天线输入阻抗计算公式ZT0是把天线视作传输线时的特性阻抗辐射电导等效电纳输入导纳第3页,共26页,星期日,2025年,2月5日一、设计步骤:2、阻抗匹配第4页,共26页,星期日,2025年,2月5日一、设计步骤:3、介质板尺寸LGWG在低频段工作时,WG和LG应尽可能小(为什么?)。实验表明,沿辐射元各边向外延伸λg/10就可以了测试显示辐射口径场集中在辐射边附近很小的区域,介质板过多对外延伸对这种场没有明显影响,背馈时侧馈时,基片宽度同上,长度要考虑馈线和匹配电路的配置而定第5页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:1、新建设计工程第6页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:2、定义设计变量结构名称结构参数名称变量名称变量值(mm)辐射贴片长度L30.21宽度W37.261/4波长阻抗变换器长度LM17.45宽度WM1.1650Ω微带线长度LF15宽度WF2.98介质基片厚度H1.6长度LG1.5*L0+L1+L2宽度WG2*W0第7页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:2、定义设计变量第8页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:3、设计建模介质基片的宽度取辐射贴片宽度的2倍,长度取1.5倍辐射贴片长度、1/4波长阻抗转换器与50欧姆微带线的长度之和第9页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:3、设计建模介质基片辐射贴片?波长转换器50欧姆传输线第10页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:4、设置边界条件辐射边界表面距辐射体通常不小于1/4工作波长,在2.45GHz的工作频率下即为30mm。第11页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:4、设置边界条件第12页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:5、设置端口激励创建一个波端口矩形面,端口平面地面和参考地相接,宽度为8倍50欧姆传输线宽度,高度为8倍介质基片厚度。第13页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:5、设置端口激励第14页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:6、求解设置求解设置中心工作频率误差最大迭代次数2.45GHzMax(△S)0.0220扫频设置扫频方式扫频范围扫频间隔Fast1.5GHz~3.5GHz0.01GHz第15页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:6、求解设置第16页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:6、求解设置第17页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:7、检查和计算警告是因为辐射边界的底面和介质基片的底面(理想导体边界)重合而产生的,但设计符合要求,可以忽略。第18页,共26页,星期日,2025年,2月5日二、HFSS仿真设计:8、查看天线的谐振频率从分析上看,天线的谐振频率落在了2.26GHz,而我们的设计要求是2.45GHz,所以要通过优化设计,使天线的谐振频率落到2.45GHz上xym2.26GHz-19.97dBm第19页,共26页,星期日,2025年,2月5日