【正文】 損失?？梢钥闯鲇?HFSS 仿真微帶天線的參數(shù)是行之有效的，也是非常方便的。（2）通過性能、形狀、分類及其發(fā)展方向簡單介紹了微帶天線，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和輻射原理進(jìn)行了簡單的分析。感謝我的指導(dǎo)老師范文強(qiáng)老師。他們身上有很多精神值得我學(xué)習(xí)。你們的關(guān)懷教誨，支持和幫助將伴隨我一生。感謝多年來傳授我知識(shí)的老師們，同樣感謝那些在我學(xué)習(xí)過程中給過我支持和幫助的朋友們。在此，我要感謝他們對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，沒有他們的幫助，這篇論文就無法順利的完成。煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）21致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成，我的四年大學(xué)生涯也即將畫上句號(hào)。在微帶天線上采用三維仿真設(shè)計(jì)進(jìn)行電磁場分析, 其高精度的仿真分析功能, 使得工程設(shè)計(jì)人員從繁瑣的編程計(jì)算、頻繁的實(shí)驗(yàn)調(diào)試中解脫出來, 節(jié)省了大量的時(shí)間和精力。由圖可以看出，在此天線中駐波比大約為 ，略微偏大，希望可以通過改進(jìn)方案使駐波比變小，盡量提高天線的性能。由圖可以看出天線的中心頻率f ，~，帶寬比較窄。 仿真結(jié)果HFSS軟件功能強(qiáng)大，如下是仿真的S11參數(shù)、天線的方向圖和駐波比參數(shù)曲線。若在最大迭代次數(shù)內(nèi)，不再繼續(xù)計(jì)算，仿真過程結(jié)束。在此模型中，選擇邊界條件為Perfect E。(2) 材料定義 (Setup Material)在Properties 菜單下，可定義所設(shè)計(jì)模型中的 Objects為電阻、金屬或介質(zhì)等。三維建模器界面上有顯示所建模型之三視圖z 面、x面和 y面和顯示立體模型4個(gè)窗口。 選取微帶天線模型圖 所示為仿真模型的三視圖：煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）15a 主視圖b 俯視圖c 側(cè)視圖 微帶天線模型煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）16此模型分三層分布。 微帶天線的仿真微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，電路的尺寸越來越小，電路指標(biāo)要求越來越高，電路的功能越來越多，而設(shè)計(jì)周期越來越短 [16]。由于簡化分析模型的分析簡單，雖然精確性略有不足，但在天線設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中已被廣泛使用。微帶天線尺寸的理論公式 [14]： (3. 12)122rcf??????????煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）13 (3. 13)2recLlf????上式 fr 是天線的工作頻率， c 為光速。同時(shí)這里給出的?ε re 是直流相對(duì)介電常數(shù)。 微帶天線的結(jié)構(gòu)煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）11 矩形微帶天線結(jié)構(gòu)及傳輸模式等效電路 [12]。 EY 沿著裂縫均勻分布。 圖 所 示 的 微 帶 天 線 元 可 以 看 作 是 由 傳 輸 線連 接 兩 個(gè) 輻 射 縫 組 合 而 成 。傳輸方向是駐波分布，其垂直方向?yàn)槌?shù)。以下將介紹一般的微帶天線的分析方法。 微 帶 天 線 的 形 狀貼片的形狀多種多樣，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同的性能要求和不同的安裝條件，要使用的微帶貼片天線形狀也各不相同。(2)電 性 能 多 樣 化 。 按 工 作 原 理 可 分 成 駐 波 型 和 行 波 型 微 帶 天 線 。 L 為 λg/2 時(shí) ， 在 低 阻 傳 輸 線 兩 端 形 成 兩 個(gè) 縫 隙 ， 向 外 輻 射 。在實(shí)際工作中測量這兩個(gè)參數(shù)時(shí)一般都是S1。公式表示為： (2. 5)maxaxininIUS?：天線B饋線ANZmZCA BUminUmaxZAAAZlTU煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）8 駐波比顯然駐波比越小越好。 天線的駐波比駐波比是天線系統(tǒng)的重要特性參數(shù)，它表達(dá)了對(duì)天線與饋線之間的匹配程度狀態(tài)。 天線的諧振頻率與工作頻帶寬度天線的共振頻率是使天線的輸入阻抗為零頻率的電抗分量，稱為天線的諧振頻率。為了使天線的輸入阻抗盡可能是純電阻，應(yīng)使電抗分量趨近于零，否則從天線到饋線的有效信號(hào)功率會(huì)受到輸入阻抗的電抗分量的影響而減少。E面：是指通過天線最大輻射方向并與電場矢量平行的平面。由式(2. 1)和(2. 2)得出兩個(gè)值相等，由此得出天線的輻射場方向圖由 f (θ,φ) 和F (θ,φ) 構(gòu)成。這里主要涉及場強(qiáng)和功率方向圖。 天線方向圖的概念天線輻射特性與空間坐標(biāo)之間的函數(shù)圖形被稱為天線方向圖，由天線方向圖便可了解天線的輻射特性。按傳播方向?yàn)轫槙r(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)又分為右旋圓極化波和左旋圓極化波。天線的極化定義為：最大增益方向發(fā)射的電磁波的極化，或能使天線終端在接收電磁波時(shí)得到可用范圍內(nèi)最大功率的方向入射電磁波的極化。煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5電磁波的極化是指在空間的一點(diǎn)上，順著電磁波的傳播方向，它的電場矢量在空間的方向隨時(shí)間變化而形成的軌跡。設(shè)計(jì)與仿真微帶天線時(shí)，往往需要一些指標(biāo)來指導(dǎo)設(shè)計(jì)者進(jìn)行天線設(shè)計(jì)，例如天線的極化、方向圖形狀、輸入阻抗、工作頻率和頻帶寬度、駐波比等。： 振子輻射圖對(duì)于不同種類的天線，他們的發(fā)射能力和特性指標(biāo)各不相同。如果兩根導(dǎo)線的位置非常接近，則兩導(dǎo)線相互抵消了感應(yīng)電動(dòng)勢，從而產(chǎn)生的輻射非常微弱。（2）天線的結(jié)構(gòu)：并不是任意帶電物體都會(huì)產(chǎn)生電磁波并且輻射電磁波。高頻電流才可以產(chǎn)生高速變化的電場，在周圍建立強(qiáng)大的位移電流，并在附近產(chǎn)生出時(shí)間推移而變化的強(qiáng)磁場，這個(gè)強(qiáng)磁場又會(huì)在附近產(chǎn)生變化的磁場，在空間中互相推進(jìn)。天線的接收和發(fā)送是相互的。所以好的天線一定需要具有良好的方向性。所有的無線電設(shè)備都需要使用無線電波來開展的工作，天線在作發(fā)射時(shí)，它將電路中的高頻電流轉(zhuǎn)換為極化的電磁波，發(fā)射向規(guī)定的方向；作接收時(shí)，則將來自特定方向的極化的電磁波轉(zhuǎn)換為電路中的高頻電流。介質(zhì)波導(dǎo)饋電的方案，為了減少饋線的長度將各輻射單元直接連接在傳輸/接收組件上，接收通道放大器還可以補(bǔ)償傳輸損耗，將成為大規(guī)模陣列系統(tǒng)發(fā)展的主流。所以在保證高增益的基礎(chǔ)上盡可能的減小天線尺寸是研究的方向。天線的諧振頻率一定，介電常數(shù)與天線的尺寸成反比，但是由于微帶天線的增益和帶寬也隨Σ的增大而減小，限制了這種方法的應(yīng)用；二是采用短路探針，附加額外的短路探針并把它靠近饋電探針時(shí)，可以顯著減小貼片的大?。贿@是減小尺寸最明顯的方式，其原理是利用短路探針和同軸探針之間形成強(qiáng)耦合，等效于一個(gè)電容負(fù)載，進(jìn)行阻抗補(bǔ)償，但短路探針和饋電探針之間距離很近，對(duì)輸入阻抗的特?zé)熍_(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2性影響非常敏感，難以處理和調(diào)試，另外，這種天線的頻帶窄，增益低，也限制了其應(yīng)用。微帶天線正在逐步應(yīng)用于較低的頻段中，如 VHF/ VHF 波段，使它不止在厘米波和毫米波波段有所作為。然而，微帶天線的主要缺點(diǎn)是 [2]：頻帶窄；有導(dǎo)體和電介質(zhì)損耗，會(huì)激勵(lì)表面波，導(dǎo)致輻射效率較低；方向系數(shù)較低；單個(gè)的微帶天線的功率容量??；性能受基片材料的影響大。微帶天線(Microstrip antenna)是由導(dǎo)體薄片粘貼在背面有導(dǎo)體接地板的介質(zhì)基片上形成的天線，隨著科技的進(jìn)步、空間技術(shù)的發(fā)展和低剖面天線的需求，使微帶天線進(jìn)一步發(fā)展。近年來內(nèi)置天線在移動(dòng)終端數(shù)量日益龐大的同時(shí)功能也日益強(qiáng)大，對(duì)天線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋及小型化也有了更高的要求。對(duì)此，本文使用 HFSS 軟件研究了微帶天線的設(shè)計(jì)方法，論文介紹及分析了天線的基本概念和相關(guān)性能參數(shù)，重點(diǎn)對(duì)微帶天線進(jìn)行了研究。由于不同的通信網(wǎng)絡(luò)間的頻段差異較大，所以怎樣使天線能夠覆蓋多波段并且同時(shí)擁有足夠小的尺寸是設(shè)計(jì)內(nèi)置天線的主要問題。第三階段：1013 周根據(jù)方案完成軟件仿真，并撰寫畢業(yè)論文。使用HFSS仿真軟件，對(duì)微帶天線進(jìn)行了仿真分析。通過性能、形狀、分類及其發(fā)展方向簡單介紹了微帶天線，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和輻射原理進(jìn)行了簡單的分析。第二階段：49 周在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法。近年來內(nèi)置天線在移動(dòng)終端數(shù)量日益龐大的同時(shí)功能也日益強(qiáng)大，對(duì)天線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋及小型化也有了更高的要求。隨著技術(shù)的進(jìn)步，在不同領(lǐng)域?qū)τ谔炀€的各個(gè)要求越來越高，所以對(duì)微帶天線的尺寸與性能的分析有著重要的作用。 improve the integration of the circuit have higher requirements on the size of the antenna.As technology advances in different areas for various requirements of the antenna higher and higher, so the analysis of microstrip antenna size and performance plays an important role. Article uses HFSS microstrip antenna design, the paper introduces and analyzes the basic concepts and performance parameters of the antenna, with emphasis on the microstrip antenna.This article describes the analysis of the microstrip antenna and antenna simulation in HFSS simulation and analysis functions, simple microstrip antenna.[Key Words]Microstrip antenna design analysis HFSS煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄1 緒 論 ..........................................................................................................