【導(dǎo)讀】論文介紹了天線的基本概念，大致介紹了天線的幾個基本參數(shù)及接受、發(fā)射信號的原理。使用HFSS仿真軟件，對微帶天線進行了仿真分析。著重培養(yǎng)解決實際問題的能力及初步的理論研究能力，查閱文獻資料、調(diào)查收集信息的能力，第一階段：1-3周向?qū)熣埥檀_定課題并查詢資料。第三階段：10-13周根據(jù)方案完成軟件仿真，并撰寫畢業(yè)論文。第四階段：14周定稿，打印論文并參加答辯。[摘要]天線作為無線收發(fā)系統(tǒng)的一部分，其性能對一個系統(tǒng)的整體性能有著重要影響?；灿辛烁叩囊蟆Ｓ捎诓煌耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)間的頻段差異較大，所以怎樣使天線能夠覆蓋。多波段并且同時擁有足夠小的尺寸是設(shè)計內(nèi)置天線的主要問題。微帶天線具有體積小，重。量輕，剖面薄，易于加工等諸多優(yōu)點，得到廣泛的研究與應(yīng)用。微帶天線的帶寬通常小于。與性能的分析有著重要的作用。對此，本文使用HFSS軟件研究了微帶天線的設(shè)計方法，

　　

【正文】 ub1 的材料為 Regers RT/druid 5880(tm)。 (3) 定義端口和邊界 (Setup Ports/Surfaces) 點擊 New Boundary進入端口和邊界定義菜單 (Define Ports/Surfaces Menu)。端口和邊界的類型有：阻抗 (Impedance)、電阻器 (Resistor)、電壁 (Perfect E)、磁壁 (Perfect H)、輻射邊界 (Radiation Boundary)、電壓源 (Voltage Source)、電流源 (Current Source)等等。 在此模型中，選擇邊界條件為 Perfect E。 (4) 選擇激勵方式 (Excitations) 點擊 Excitations菜單，選擇激勵端口設(shè)置為 Lumped port和 Wave port。 在此模型中，選擇激勵條件為 Lumped port。 (5) 設(shè)置求解參數(shù) (Setup Solution Parameters) 進入設(shè)置求解參數(shù)菜單 (Setup Solution Parameters),根據(jù)本天線單元的具體情況，將允許迭代誤差 (AllowableDelta S)設(shè)為 ，自適應(yīng)頻率 (Adapt Frequency)設(shè)為中心頻率，最 大迭代次數(shù) (Number of Additional Adaptive Passes)設(shè)為 20。 若在最大迭代次數(shù)內(nèi)，迭代誤差未達到 ，不再繼續(xù)計算，當?shù)`差達到 ，仿真過程結(jié)束。迭代誤差指的是相鄰兩次迭代得到的 S參數(shù)的差，兩次結(jié)果越接近則誤差煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 越小，但亦非越小越好，主要看其變化趨勢，即其值隨迭代次數(shù)逐漸減小，則說明解是收斂的。 為了看到整個頻段的電參數(shù)，需要進行掃頻，設(shè)置如下參數(shù)：起始頻率(StartingFrequency)： 1GHz；終止頻率 (Ending Frequency)： ；步長數(shù) (Number of Steps)：210，這些工作做好后，即可退出，進行求解。 (6) 后處理 (Post Processing) HFSS能給出所仿真期間的散射矩陣、 S參數(shù)、 VSWR、端口特性阻抗、天線方向圖等參數(shù)。 仿真結(jié)果 HFSS軟件功能強大，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。 (1) 天線的 S11參數(shù) 圖 S11參數(shù)曲線 S11表示信號到天線被反射信號 的大小 [17]，它是天線仿真中非常重要的一個參數(shù)。通常選擇 S11參數(shù)在 10dB以下的頻率范圍為天線的有效頻率寬度， S11參數(shù)衰減最大時的頻率為天線的中心頻率。如圖 S11參數(shù)示意圖。 由圖 可以看出天線的中心頻率 f0大約為 ，頻率范圍大約為 ~， 帶寬比較窄。 (2) 天線方向圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 圖 天線方向圖 圖 是天線在工作頻率 f0 為 時 的輻射方向圖，由圖可以看出，在其最大輻射方向上天線的增益大約為 7dB。此天線有不同程度的負瓣，說明其能量輻射不太集中，天線輻射和接收信號會有一定的能量損失。 (3) 駐波比 (VSWR) 圖 駐波比曲線 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 圖 ，一般來說，天線設(shè)計中以駐波比 2 為宜 [18]，但是駐波比并不是表示天線性能的唯一參數(shù)。由圖可以看出，在此天線中駐波比大約為 ，略微偏大，希望可以通過改進方案使駐波比變小，盡量提高天線的性能。 結(jié)論分析 我們通 過 HFSS 仿真得出其中心頻率約為 ?？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。這為我們此后研究天線的尺寸特性提供了很好的方法，并且說明 HFSS 的仿真結(jié)果也是非常準確的。在微帶天線上采用三維仿真設(shè)計進行電磁場分析 , 其高精度的仿真分析功能 , 使得工程設(shè)計人員從繁瑣的編程計算、頻繁的實驗調(diào)試中解脫出來 , 節(jié)省了大量的時間和精力。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 結(jié)語 通過本文讓我們大致了解了天線的基本概念和初步的認識，并 通過使用 HFSS 軟件對微帶天線進行了仿真分析，主要完成了以下工作： （ 1） 了解了天線的概念，大致介紹了天線的幾個基本參數(shù)及接受、發(fā)射信號的原理。 （ 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 ，并對其結(jié)構(gòu)和 輻射原理進行了簡單的分析。 （ 3） 使 用 HFSS仿真軟件， 對微帶天線進行了仿真分析。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 致謝 畢業(yè)設(shè)計即將完成，我的四年大學(xué)生涯也即將畫上句號 。 在這四年的大學(xué)生活中，老師們和同學(xué)們都給了我很多的關(guān)心和幫助 ，在此即將畢業(yè)之時， 我想對那些曾經(jīng)幫助過我的老師 ，同學(xué)，朋友說一聲謝謝。 感謝我的指導(dǎo)老師范文強老師。本論文是在范 老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們的幫助下完成的。在此，我要感謝 他們 對我的 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。在完成論文的過程中，我學(xué)習(xí)到了很多的專業(yè)知識，也感受到了我的老師們在工作中的兢兢業(yè)業(yè)和生活中的平易近人。他們身上有很多精神值得我學(xué)習(xí)。 非常感謝大家在我的畢業(yè)設(shè)計中，給予我極大的幫助，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我有了很大的收獲。 感謝多年來傳授我知識的老師們， 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。 感謝所有關(guān)心幫助過我的同學(xué)、老師 。 你們的關(guān)懷教誨，支持和幫助將伴隨我一生。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 參考文獻 [1] 宋錚 , 張建華等 . 天線與電波傳播 [M]. 西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020.:47~153 [2] 李慧慧 . 射頻識別系統(tǒng)微帶天線的研究 [D]. 2020 [3] 吳沅 . 微帶天線的崛起 , 知識就是力量 [J]. 2020, 3(11):123~126 [4] 阮志彬，趙建軍，劉景順 . 矩形微帶天線的設(shè)計及分析 , 無線電工 程 [J]. 2020,30(1):38~40 [5] K. K. Mei. On the Integral Equations of Thin Wire Antennas. IEEE Trans. Antennas and Propagat[J], May 1965: 374~376 [6] of planar invertedF antennas and antenna design for portable radioequipment, in Analysis, Design, and Measurement of Small and Low Profile Antennas[M]. and ,:Artech,1992: 247~251 [7] 韓玲 ,張志杰 . 微帶帖片天線的設(shè)計與仿真 , 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟 [J]. (1): 269~271 [8] [美 ] , , 梁聯(lián)悼 , 寇廷耀譯 , 楊棄疾校 . 微帶天線 [M]； 北京 :電子工業(yè)出版社 , 1984. 21~57 [9] 楊艾青 . 天線基礎(chǔ)知識 (二 ).內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù) [J]. [10] 微帶天線 .百度百科 [11] 孫瑋 . 基于有源型電子互感器的新供能方案研究與設(shè)計 [D]. 2020 [12] 夏達 . 微帶帖片天線的仿真分析和優(yōu)化 [D]. 2020 [13] [14] Sanchez,DeHare,L .Experiences on multiband fractal and Propagation Society[J]. 2020,4(2): 58~61 [15] 劉 藤 . 微帶天線的理論研究與工程設(shè)計 [D]. 2020 [16] 趙全明 . 微波濾波器智能設(shè)計方法的研究 [D]. 2020 [17] 孫玉發(fā) . 微帶天線技術(shù)及其發(fā)展 , 無線電工程 [J]. 1998. 28(4): 13~15 [18] 任偉 . , 廣西工學(xué)院學(xué)報 [J]. 2020. 16(3):77~79 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評審表 （指導(dǎo)教師用） 題 目 關(guān)于數(shù)字電視的研究 學(xué)生姓名 韓紫東 學(xué)號 202020504107 專業(yè) 通信工程 指導(dǎo)教師 姓 名 范 文強 職稱 副教授 所學(xué)專業(yè) 通信工程 是否同意參加答辯： 得分 評語： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評審表 (評閱人用 ) 題 目 基于 HFSS 的微帶天線設(shè)計 學(xué)生姓名 韓紫東 學(xué)號 202020504107 專業(yè) 通信工程 指導(dǎo)教師 姓 名 范文強 職稱 副教授 所學(xué)專業(yè) 通信工程 是否同意參加答辯： 得分 評語： 評閱人（簽字）： 年 月 日 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評審表 （答辯小組用） 題 目 基于 HFSS 的微帶天線設(shè)計 學(xué)生姓名 韓紫東 學(xué)號 202020504107 指導(dǎo)教師姓名 范文強 職稱 副教授 得分 評語： 答辯委員會（小組）（全體成員簽字） ： 年 月 日 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )綜合評定成績表 指導(dǎo)教師評分 評閱人評分 答辯評分 綜合評定成績 (按 4:2:4) 答辯委員會負責(zé)人（簽字）： __________________ 年 月 日