畢業(yè)設(shè)計(jì)-一種用于wlan的雙頻微帶天線(xiàn)的設(shè)計(jì)與分析-資料下載頁(yè)
2024-11-30 13:35本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】對(duì)于頻譜的資源日益緊張的現(xiàn)在通訊領(lǐng)域，迫切要求天線(xiàn)具有雙極化的功能。設(shè)計(jì)一個(gè)微帶天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，使其具有雙頻帶特性，微帶天線(xiàn)的兩個(gè)工作中心頻率分別為和。本文提出并設(shè)計(jì)一款雙頻微帶天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，借助HFSS軟件對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真。諧振頻率分別為：和的相對(duì)帶寬分別達(dá)到632%和%，滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)的要求。AnsoftHFSS；微帶天線(xiàn)；雙頻帶；無(wú)線(xiàn)通訊。
【正文】 1） 需要明確設(shè)計(jì)的要求或者設(shè)計(jì)的目標(biāo)； 2） 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求創(chuàng)建初始結(jié)構(gòu)模型、定義設(shè)計(jì)變量，構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)； 3） 指定優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化。 對(duì)微帶天線(xiàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的三個(gè)變量 a， b 對(duì)微帶天線(xiàn)頻帶抑制范圍和回?fù)軗p耗大小的影響都比較明顯，接下來(lái)對(duì) 2 個(gè)變量進(jìn)行逐一優(yōu)化。 對(duì)決定左邊縫隙位置的變量 a的優(yōu)化 設(shè)置變量。 a 的優(yōu)化范圍為 18mm~20mm，優(yōu)化算法選擇 SNP，迭代計(jì)算次數(shù)為 15，目標(biāo)函數(shù)取 S11 的最大值。優(yōu)化分析結(jié)束后，查 看優(yōu)化結(jié)果如圖所示： 圖 41 a 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的示意圖 從顯示的優(yōu)化結(jié)果可以看出除了第 15 次迭代計(jì)算的目標(biāo)函數(shù) S11 絕對(duì)值最大，此時(shí)a=. 對(duì)決定右邊縫隙位置的變量 b的優(yōu)化 設(shè)置變量 b 的優(yōu)化范圍為 ~，優(yōu)化算法選擇 SNP，迭代計(jì)算次數(shù)為 15，目標(biāo)函數(shù)取 S11 的最大值。優(yōu)化分析結(jié)束后，查看優(yōu)化結(jié)果如圖所示： 21 圖 42 b 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果示意圖 從顯示的優(yōu)化結(jié)果可以看出第 7次迭代計(jì)算的目標(biāo)函數(shù) S11絕對(duì)值最大，對(duì)應(yīng)的優(yōu)化變量 b=. 優(yōu)化后的微帶天線(xiàn)的性能 由上述的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果可知，當(dāng) a=， b= 時(shí)，天線(xiàn)在 ~ 的頻帶抑制功能最好。接下來(lái)將變量設(shè)定為上述優(yōu)化值，查看天線(xiàn)的各項(xiàng)性能。 圖 43 優(yōu)化后天線(xiàn)的回波損耗 22 圖 44 優(yōu)化后天線(xiàn)的電壓駐波比 圖 43 和圖 44 中可以看出了該天線(xiàn)的回波損耗（ S11）隨頻率的變化曲線(xiàn)，可以看出天線(xiàn)在 ~， ~ 具有良好的阻抗匹配，符合微帶無(wú)線(xiàn)通信的應(yīng)用頻段。 23 第五章 結(jié)束語(yǔ) 本文所設(shè)計(jì)的微帶天線(xiàn)采用平行非對(duì)稱(chēng)雙縫結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)的雙頻工作特性，并考察分析了雙縫的位置和寬度對(duì)天線(xiàn)的整體性能的影響。通過(guò)利用 Ansoft HFSS 軟件對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行仿真分析可以得出，在天線(xiàn)的相對(duì)帶寬滿(mǎn)足了寬度天線(xiàn)的工作指標(biāo)要求，改變天線(xiàn)雙縫的寬度對(duì)天線(xiàn)的整體性能具有一定的影響，但是雙縫的寬帶為 2mm 的時(shí)候，天線(xiàn)已經(jīng)具有較好的性能了，但是改變雙縫位置對(duì)天線(xiàn)的整體性能具有較大的影響。因此選擇通過(guò)改變天線(xiàn)雙縫的位置，使天線(xiàn)能夠更好的滿(mǎn)足天線(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求 。經(jīng)過(guò)優(yōu)化天線(xiàn)的整體性能有較大的提高，更好的滿(mǎn)足天線(xiàn)的設(shè)計(jì)要求。 本文所設(shè)計(jì)的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于工業(yè)生產(chǎn)，且天線(xiàn)的工作性能良好，在天線(xiàn)工程中具有一定的使用價(jià)值。 24 致謝 大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過(guò)程中給予了我很大的幫助。 該設(shè)計(jì)是在余燕忠老師的細(xì)心指導(dǎo)下順利完成的，余老師工作嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、循循善誘的教導(dǎo)，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中為我們提供了巨大的幫助，讓本人少走了許多彎路，使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程順利了許多。還要感謝同組的其他同學(xué)在天線(xiàn)設(shè)計(jì)方面對(duì)我的幫助和支持。正是有了他們的幫助讓我畢業(yè)設(shè)計(jì)做得更加完美。在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝！ 最后向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人表示真心的感謝。 25 參考文獻(xiàn) （１） 馬小玲，丁丁 .寬頻帶微帶天線(xiàn)技術(shù)及其應(yīng)用 [M].北京：人民郵電出版社， （２） 張磊 .應(yīng)用于 WLAN 的寬帶介質(zhì)諧振天線(xiàn)和雙頻微帶天線(xiàn)的設(shè)計(jì) [D].大連海事大學(xué) .2021. （３） 張林中，周東方，牛忠霞 .特高頻微帶天線(xiàn)的尺寸優(yōu)化 [N].信息工程學(xué)報(bào)， 202163(11). （４） 21 世紀(jì)電子網(wǎng) .小型寬度開(kāi)口縫隙天線(xiàn)設(shè)計(jì) [DB/OL].2021. （５） 汪仲清，劉湘梅，邵建興 .一種雙頻微帶天線(xiàn)的設(shè)計(jì)與分析 [J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021,21(3):23。 （６） 曹善勇 .磁場(chǎng)分析與應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：中國(guó)水利水電出版社， . （７） 李明洋 .HFSS 電磁仿真設(shè)計(jì)詳解 [M].北京：人民郵電出版社， . （８） 林昌祿 .天線(xiàn)工程手冊(cè) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 （９） Ansoft 公司 .hfss_v9_overieW_training（ hfss9 培訓(xùn)教材） [Z].2021. 26 英文摘要 Design and anlysis of a dualband microstrip antennna for WLAN appication School of Physics amp。 Information Engineering 07 class electronics information science and technology 070303048 liuwenjie faculty adviser Yanzhong Yu associate professor Abstract: With the lack of spectrum resource in nowadays munications field,it Urgently requires antenna have dualpolarized Ansoft HFSS design a microstrip antenna structure , let it have dualfrequency properties , Microstrip antenna’ s two working Central frequency are GHZ and GHZ. This paper brings up and designs a dualfrequency microstrip antenna’ s structure,using hfss software simulate the structure. Through analyzing the simulation ,the antenna’ s resonant frequency are: and , Relative bandwidth are 632%%, Meeting the wireless local area work’ S Standard need. Key words: Ansoft HFSS。 microstrip antenna。 dualband。 wireless munication.
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