【正文】 提供全套畢業(yè)設(shè)計，各專業(yè)都有 編號： 題 目： 口徑耦合 圓極化微帶天線設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型： 理論研究 實驗研究 √ 工程設(shè)計 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 2021 年 12 月 25 日 摘 要 本文首先介紹了微帶天線的幾種理論分析方法，傳輸線模型理論，空腔模型理論和積分方程法。第三章接著討論了微帶天線的圓極化理論，圓極化波的性質(zhì)，以及如何實現(xiàn)圓極化，重點論述了單點饋電，雙點饋電的圓極化天線。第四章討論了微帶天線的寬頻帶和小型化技術(shù)，講述了多種實現(xiàn)小型化和寬頻帶的方法。 本文在第五章討論小型圓極化天線 的設(shè)計。運(yùn)用了前面章節(jié)所述的基本理論，討論了三種可以實現(xiàn)圓極化微帶天線的方法，重點討論了口徑耦合饋電的圓極化微帶天線的設(shè)計，通過對三種方法的比較 ，由于 口徑耦合饋電的方式較其他兩種更有優(yōu)勢，最后制作了口徑耦合饋電的天線實物，通過實際測量，成功的實現(xiàn)了 到 的帶寬，并且在帶寬范圍內(nèi)實現(xiàn)了較好的駐波比特性和輻射特性。 關(guān)鍵詞 ：圓極化；寬頻帶；微帶天線；口徑耦合 Abstract This article first introduces several theories of microstrip antenna analysis method, the transmission line model and cavity model theory and integral equation method. Then the third chapter discusses the theory of the circular polarization microstrip antenna, the nature of the circular polarized wave, and how to implement circular polarization, focus on single point feed are discussed, the two point circular polarized antenna feeder. The fourth chapter discusses the broadband microstrip antenna and miniaturization, tells the story of a variety of ways to realize miniaturization and wide band. This article discussed in chapter 5 small circular polarized antenna design. Utilizing the basic theory, mentioned in the previous section discussed the three method can realize the circular polarization microstrip antenna, of aperture coupled feeding is mainly discussed in the design of the circular polarization microstrip antenna, by paring three methods, Due to the aperture coupled feeding methods have more advantages than other two, and finally make the antenna aperture coupled feeding material, through the actual measurement, the successful implementation of the GHZ to GHZ bandwidth, and within the scope of the bandwidth achieved better standing wave ratio and radiation characteristics. Key words： Circular polarization。 Broad band。 Microstrip antenna。 Aperture coupling 目 錄 第一章 緒論 ........................................... 1 天線簡介 ..................................................... 1 天線的出現(xiàn)及發(fā)展 ........................................... 1 天線的基本概念 ............................................. 1 天線的基本電參數(shù) ........................................... 1 第二章 微帶天線 ........................................ 4 微帶天線的出現(xiàn)及發(fā)展 ......................................... 4 微帶輻射器 ................................................. 4 微帶天線的基本概念 ......................................... 4 微帶天線的優(yōu)缺點 ........................................... 4 微帶天線的輻射原理 ........................................... 5 微帶天線 的基本分析方法 ....................................... 6 傳輸線模型理論 ............................................. 6 腔模理論 ................................................... 8 積分方程法 .................................................. 8 時域有限差分法（ FDTD） ..................................... 9 第三章 微帶天線圓極化技術(shù) ............................. 10 圓極化波概述 ............................................... 10 圓極化波的產(chǎn)生 ............................................ 10 圓極化波的性質(zhì) ............................................ 10 圓極化微帶天線的主要電參數(shù) ................................ 11 圓極化天線的實現(xiàn) ........................................... 11 單饋電圓極化微帶天線 ...................................... 11 雙饋點法圓極化微帶天線 .................................... 13 第四章 圓極化微帶天線小型化和寬頻帶技術(shù) ............... 15 圓極化微帶天線的寬頻帶技術(shù) .................................. 15 微帶天線展寬頻帶的方法 .................................... 15 圓極化陣列天線 ............................................ 16 微帶天線小型化技術(shù) .......................................... 17 微帶天線小型化的方法 ...................................... 17 第五章 HFSS 設(shè)計圓極化微帶天線 ........................ 19 HFSS 簡介 .................................................... 19 圓極化微帶天線的設(shè)計 ........................................ 19 圓極化天線設(shè) 計理論分析 .................................... 19 圓極化微帶天線的設(shè)計仿真 .................................. 21 第六章 結(jié)論 .......................................... 29 謝辭 ................................................. 30 參考文獻(xiàn) ............................................. 30 桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 80 頁 第一章 緒論 天線簡介 天線的出現(xiàn)及發(fā)展 德國卡 爾 斯 魯 厄工學(xué)院的赫 茲 教授在 1886 年建立了第一個天 線 系 統(tǒng) ，他當(dāng)時 裝配的 設(shè)備 如今可描述 為 工作在米波波 長 的完整元 線電 系 統(tǒng) ，其中采用了 終 端加 載 的偶極子作 為發(fā) 射天 線 ，并采用了 諧 振方 環(huán) 作 為 接收天 線 。此外，赫 茲還 用拋物面反射 鏡 天 線 做 過實驗 。 雖 然赫 茲 是一位先 驅(qū) 者和無 線電 之父，但他的 發(fā) 明只停留在 實驗 室的 階 段。1901 年 12 月中旬，意大利博洛尼 亞 一位 20歲 的研究者 馬 可尼在赫 茲 的系 統(tǒng) 上添加了 調(diào)諧電 路， 為較長 的 。 自赫 茲 和 馬 可尼 發(fā) 明了天 線 以來，天 線 在社會生活中的重要性與日 俱 增，如今已成不可或缺之 勢 。天 線 無 處 不在 :家庭或工作 場 所，汽 車 或 飛 機(jī)里，船舶、衛(wèi) 星和航天器的有限空 間 內(nèi)，甚至可以由 步 行者隨身攜 帶 。 雖 然各 種 各 樣 的天 線令人眼花 繚 亂，但它 們 都遵從相同的 電 磁 場 基本原理 。 天線的基本概念 天線（ antenna)是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在無界媒介（通常是自由空間 ）中傳播的 電磁波 ，或者進(jìn)行相反的變換。在 無線電 設(shè)備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、 雷達(dá) 、導(dǎo)航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進(jìn)行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發(fā)射天線，也可用作接收天線。同一天線作為發(fā)射或接收的基本特性參數(shù)是相同的。這就是天線的互易定理。 天線的基本電參數(shù) 描述天線工作特性的參數(shù)稱為天線的電參數(shù)（ Basic Antenna Parameters），又稱電指標(biāo)，它們是定量衡量天線性能的尺度。我們有必要了解天線的電參數(shù)，以便正確的設(shè)計和選擇天線。 （ 1） 方向函數(shù) 由電基本振子的分析可知，天線輻射出的電磁波雖然為一球面波，但卻不是均勻球面波。因此，任何一個天線的輻射場都具有方向性。 所謂方向性，就是在相同距離的條件下天線輻射場的相對值與空間方向的關(guān)系。 桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 80 頁 若天線的輻射輻射的電場強(qiáng)度為 ( , , )Er?? ，把電場強(qiáng)度寫成 60| ( , , ) | ( , )IE r fr? ? ? ?? （ 11） 其中 I為歸算電流， ( , )f ?? 為方向函數(shù)，因此方向函數(shù)可以定義為： ( , )f ?? = |