【導(dǎo)讀】發(fā)展，同時對天線體積，集成化及工作頻段的要求也越來越高。重量輕，剖面低，目前微帶天線的主要限。制還在于天線的狹窄。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，很多研究學(xué)者提出了拓展微帶貼片天。線帶寬的方法，其中采用L型探針饋電的方式得到了很多關(guān)注。作用產(chǎn)生諧振，使天線頻帶拓寬或者呈現(xiàn)多頻帶。這使得L型探針饋電廣泛應(yīng)。用于現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中。本文介紹了微帶天線的輻射原理及微波射頻段電磁波。的基本理論及L型探針饋電的微帶天線。

　　

【正文】 明顯的改善 。 當(dāng) H=9mm 時天線的頻帶最寬，絕對帶寬為 ， 頻帶較寬。 此時天線的 11S 參數(shù)圖為圖 所示： 圖 H=9mm 時 天線 11S 參數(shù)圖 2. vL 的取值的影響 由于抵消電容的大小與 vL 成正比，故帶寬與 vL 的取值密切相關(guān) 。 天線帶寬的高頻端maxf 主要受 vL 的影響， maxf 隨 vL 增大而減小。 采用控制變量法， 取 H=9mm， hL =，對 vL 取不同的值 進(jìn)行仿真對比 ，設(shè) vL 為變量，起始值為 11mm，終止值為 3mm， 每加 1mm仿真一次。 仿真 結(jié)果如圖 所示： L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 20 圖 vL 取值影響 結(jié)果圖 結(jié)果如表 所示 ： 表 vL 的取值影響 vL /mm 高頻點(diǎn) /GHz 低頻點(diǎn) /GHz 絕對帶寬 /GHz 11 10 9 8 7 6 5 4 3 / / / 從以上數(shù)據(jù)可以看出， vL 的取值主要影響高頻點(diǎn)的位置，而對低頻點(diǎn)的影響 較小。絕對帶寬會隨著 vL 的減小而增大 ，但要保證 v 4mmL ? 。 3. hL 的取值的影響 L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 21 由于抵消電容的大小與 hL 成正比，故帶寬與 hL 的取值密切相關(guān) 。 天線帶寬的 低 頻端 minf主要受 hL 的影響， minf 隨 hL 增大而 增大 。 同樣采用控制變量的方法 ，根據(jù)上節(jié)的數(shù)據(jù)綜合考慮帶寬和中心 頻率的因素， 取 H=9mm， vL =6mm， 對 hL 取不同的值仿真對比 ， 設(shè)探針豎直部分高度為變量 n1，起始值為 7mm，終止值為 ，每加 仿真一次。 仿真結(jié)果如表 所示 ： 圖 hL 取值影響 結(jié)果圖 根據(jù)公式 h =9mmn1L 和上圖中的結(jié)果得到 hL 取值對天線帶 寬的影響， 結(jié)果如表 ： 表 hL 的取值影響 hL /mm 高頻點(diǎn) /GHz 低頻點(diǎn) /GHz 絕對帶寬 /GHz L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 22 從以上數(shù)據(jù)可 以看出， hL 主要影響低頻點(diǎn)的位置，而對高頻點(diǎn)的影響較小。 且隨著 hL的增大， 11S 參數(shù)曲線整體趨勢是向下移動，帶寬增加。 L 型探針反饋微帶天線的仿真結(jié)果分析 由以上的仿真結(jié)果可以得到， 當(dāng) L 型探針饋電微帶天線的帶寬由于感抗偏大而限制天線帶寬時 ， 可以減小探針的臂長即減小 vL 使容抗增加 ，也 可以減小探針的高度即 增加 hL ，使感抗減小 從而增大天線帶寬 ； 當(dāng) L 型探針饋電微帶天線的帶寬由于容抗偏大而 受到 限制時 ， 可以增加探針的臂長即增加 vL 使容抗減小 從而增大天線帶寬 ，也 可以增加探針的高度即減小 hL ， 使感抗增加 從而增大天線帶寬 。 最終通過天線 H、 vL 、 hL 的調(diào)整并仿真得到一幅帶寬在 的天線。具體尺寸為 wlG G = 40 m m 40 m m??， L = 22 m m 22 m mW ??， H=9m ， vL =， hL =。仿真結(jié)果如圖 所示： 圖 最佳參數(shù)時 天線 11S 參數(shù)圖 在最佳參數(shù)時， 高頻點(diǎn)為 ，低頻點(diǎn)為 GHz。剛好符合設(shè)計要求的 ~ GHz 的要求。達(dá)到了所要設(shè)計天線的帶寬。此時 天線的電壓駐波比如圖 所示： L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 23 圖 電壓駐波比圖 由上圖 可知在 ~ GHz 的頻帶內(nèi)電壓駐波比 VSWR2，滿足設(shè)計要求。 天線的方向圖如圖 所示： 圖 天線的方向圖 由上圖 可知在 天線具有方向性， 大紅色線為 XOZ 面的方向圖，深紅色線為 YOZ 面方向圖。最大增益約為 。 L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 24 圖 天線的 Smith 圓圖 天線的 Smith 圓圖如圖 所示 ， 在 中心頻率點(diǎn)歸一化 輸入阻抗為 （ ） ，阻 抗匹配較佳。 L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 25 第 五 章 結(jié)論 隨著科技水平的不斷提高，硬件電路和通信設(shè)備的日益小型化和高集成化，推動了移動終端設(shè)備的快速發(fā)展。由于微帶天線所具有體積小、重量輕、與載體具有良好共型等優(yōu)點(diǎn)等在通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，微帶天線的小型化、超寬帶及多頻化也得到了越來越多的研究。應(yīng)用微帶天線的小型化特點(diǎn)，微帶天線可以很好的與載體共型，減小通信設(shè)備的體積 。因此，微帶天線的小型化及多頻段技術(shù)研究具有明確的工程應(yīng)用背景。 本文首先介紹了論文背景和研究意義，國內(nèi)外微帶天線的研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢。然后介紹了微 帶天線的基本理論和分析方法，包括微帶天線的特點(diǎn)，輻射機(jī)理，饋電方式，以及傳輸線理論。接著又對微帶天線的電參數(shù)做了介紹，詳細(xì)說明了哪些參數(shù)對于天線是十分重要的。在論文的第四章，詳細(xì)的對 L 型探針饋電微帶天線 怎樣 創(chuàng)建 和仿真做了介紹，對于在構(gòu)建微帶天線過程中幾個參數(shù)對于天線的影響做了探討，并簡要說明了其規(guī)律。最后，對天線選擇一組適合的參數(shù)確定天線的最佳參數(shù)。 微帶天線自誕生以來取得不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，與其特有的眾多優(yōu)點(diǎn)有密切關(guān)系。微帶天線的發(fā)展 正在如火如荼 的進(jìn)行著，其應(yīng)用前景不可估量。近年來，微帶天線的小型化、多極化 、多頻化及 寬帶化 得到了 廣泛而深入的發(fā)展 ，取得了 長 足的進(jìn)步。本論文只是對微帶天線的 寬帶化 做了 探索 。相信隨著科學(xué)技術(shù) 的 不斷發(fā)展及微帶天 線研究的不斷深入，天線的各項性 能將得到極大改善，微帶天線也將廣 泛的應(yīng)用在民用、工業(yè)、國防等領(lǐng)域。 L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 26 參考文獻(xiàn) [1]劉宏亮 .基于彈載 GPS 的信號接收及彈道外推算法研究 [D].南京理工大學(xué)， 2021. [2]Zakir Ali ,Vinod Kumar Singh. EShaped Microstrip Antenna on Rogers Substrate for WLAN Applications[J].Computational Intelligence and Communication Systems,2021,3:342345. [3] 鮑爾 . .微帶天線 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ， 1984. [4]G. A. D schamps. icrostrip microwave antennas[M].USAF Symp. on Antennas,1953. [5](美 )John 著 ,章文勛譯 .天線 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ， 2021. [6]李明洋 .HFSS 應(yīng)用詳解 [M].北京：人民郵電出版社， 2021. [7]阮成禮 .超帶寬理論與技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. [8]曹善勇 .Ansoft HFSS 磁場分析與應(yīng)用實例 [M].北京：中國水利水電出版社， 2021. [9]JianXin of broadband circularly polarized high gainmicrostrip antenna with Lshaped probe feed[J].Microwave and Millimeter Wave Technology,2021,5:14. [10]林昌祿 .天線工程手冊 [M].電子工業(yè)出版社 ， 2021. [11]王聰敏 ,高向軍 .微帶天線的寬頻帶技術(shù) [J].電子對抗技術(shù)， 2021， 5(3)： 1721. [12]田曉英 .Ka 波段微帶天線設(shè)計 [D].南京理工大學(xué) ， 2021. [13]張明虎 .小型化及多頻段微帶天線的研究與設(shè)計 [D].蘭州大學(xué) ， 2021. [14]孫玉發(fā) .電磁場與電磁波 [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2021. [15]楊泓霖 .433M 小型微帶天線的 研究 [D].南京郵電大學(xué) ， 2021. [16]孟慶鼐 .微波技術(shù) [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2021. [17]張曉菊 .手機(jī)天線的小型化與多頻化 [D].大連海事大學(xué)， 2021. [18]尤偉 .寬頻帶高增益天線的設(shè)計與實現(xiàn) [D].蘇州大學(xué)， 2021. [19]鄧曦 .微帶天線的小型化研究 [D].西南交通大學(xué)， 2021. [20]伏大鋒 .讀寫器線極化天線收發(fā)隔離技術(shù)研究 [D].南京郵電大學(xué)， 2021. [21]胡強(qiáng) .開縫微帶貼片天線的設(shè)計與研究 [D].華中師范大學(xué)， 2021. [22]宋文佳 .微帶結(jié)環(huán)行 器設(shè)計與仿真研究 [D].電子科技大學(xué)， 2021. L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 27 [23]王淵博，宋錚，吳偉 .L 型探針饋電的微帶天線的仿真研究與設(shè)計 [J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報，2021， 31(28)： 183186. [24]楊華 .L 型探針饋電 寬頻帶 微帶 貼片 天線的設(shè)計 [J].青島遠(yuǎn)洋學(xué)院學(xué)員學(xué)報 ， 2021， 4(1)：1316. [25]阮成禮 .超帶寬理論與技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. L 型探針饋電的微帶天線仿真設(shè)計 28 致謝 首先要特別感謝 老師 ，論文的撰寫和修改都是在她的悉心指導(dǎo)下完成的。 從論文的開題， 到 天線參數(shù) 的分析、 天線的設(shè)計 設(shè)計、 天線的仿真 實現(xiàn)，以至論文的成稿， 老師給了我諸多的幫助和悉心的指導(dǎo)，其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度感染了我，使我認(rèn)識到，學(xué)習(xí)不僅要注重方法，更要有嚴(yán)謹(jǐn)、主動的態(tài)度，這將對我以后的工作學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響！再次向我的指導(dǎo)老師 老師致以最誠摯的謝意！ 另外， 要感謝大學(xué)里教過我的每一位老師，他們教授我的知識為我的畢業(yè)設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ) ,我還要感謝所有在我畢業(yè)設(shè)計期間給予我?guī)椭钠渌蠋?。還要感謝我的好幾個同學(xué)，沒有他們的幫助，我是不能順利完成畢業(yè)設(shè)計的。 衷心的感謝所有幫助我的老師 和同學(xué) 。