畢業(yè)設(shè)計-一種用于wlan的雙頻微帶天線的設(shè)計與分析-資料下載頁
2025-11-21 13:35本頁面
【導(dǎo)讀】對于頻譜的資源日益緊張的現(xiàn)在通訊領(lǐng)域，迫切要求天線具有雙極化的功能。設(shè)計一個微帶天線結(jié)構(gòu)，使其具有雙頻帶特性，微帶天線的兩個工作中心頻率分別為和。本文提出并設(shè)計一款雙頻微帶天線的結(jié)構(gòu)，借助HFSS軟件對該結(jié)構(gòu)進行仿真。諧振頻率分別為：和的相對帶寬分別達到632%和%，滿足無線局域網(wǎng)的標準的要求。AnsoftHFSS；微帶天線；雙頻帶；無線通訊。
【正文】 1） 需要明確設(shè)計的要求或者設(shè)計的目標； 2） 根據(jù)設(shè)計的要求創(chuàng)建初始結(jié)構(gòu)模型、定義設(shè)計變量，構(gòu)造目標函數(shù)； 3） 指定優(yōu)化算法進行優(yōu)化。 對微帶天線的優(yōu)化設(shè)計 設(shè)計的三個變量 a， b 對微帶天線頻帶抑制范圍和回撥損耗大小的影響都比較明顯，接下來對 2 個變量進行逐一優(yōu)化。 對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，迭代計算次數(shù)為 15，目標函數(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 次迭代計算的目標函數(shù) S11 絕對值最大，此時a=. 對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，迭代計算次數(shù)為 15，目標函數(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次迭代計算的目標函數(shù) S11絕對值最大，對應(yīng)的優(yōu)化變量 b=. 優(yōu)化后的微帶天線的性能 由上述的優(yōu)化設(shè)計結(jié)果可知，當 a=， b= 時，天線在 ~ 的頻帶抑制功能最好。接下來將變量設(shè)定為上述優(yōu)化值，查看天線的各項性能。 圖 43 優(yōu)化后天線的回波損耗 22 圖 44 優(yōu)化后天線的電壓駐波比 圖 43 和圖 44 中可以看出了該天線的回波損耗（ S11）隨頻率的變化曲線，可以看出天線在 ~， ~ 具有良好的阻抗匹配，符合微帶無線通信的應(yīng)用頻段。 23 第五章 結(jié)束語 本文所設(shè)計的微帶天線采用平行非對稱雙縫結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)天線的雙頻工作特性，并考察分析了雙縫的位置和寬度對天線的整體性能的影響。通過利用 Ansoft HFSS 軟件對天線進行仿真分析可以得出，在天線的相對帶寬滿足了寬度天線的工作指標要求，改變天線雙縫的寬度對天線的整體性能具有一定的影響，但是雙縫的寬帶為 2mm 的時候，天線已經(jīng)具有較好的性能了，但是改變雙縫位置對天線的整體性能具有較大的影響。因此選擇通過改變天線雙縫的位置，使天線能夠更好的滿足天線設(shè)計指標的要求 。經(jīng)過優(yōu)化天線的整體性能有較大的提高，更好的滿足天線的設(shè)計要求。 本文所設(shè)計的天線結(jié)構(gòu)簡單，易于工業(yè)生產(chǎn)，且天線的工作性能良好，在天線工程中具有一定的使用價值。 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)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，他們在我成長過程中給予了我很大的幫助。 該設(shè)計是在余燕忠老師的細心指導(dǎo)下順利完成的，余老師工作嚴謹細致、循循善誘的教導(dǎo)，在整個設(shè)計的過程中為我們提供了巨大的幫助，讓本人少走了許多彎路，使整個設(shè)計過程順利了許多。還要感謝同組的其他同學(xué)在天線設(shè)計方面對我的幫助和支持。正是有了他們的幫助讓我畢業(yè)設(shè)計做得更加完美。在此謹向他們表示衷心的感謝！ 最后向所有關(guān)心和幫助過我的人表示真心的感謝。 25 參考文獻 （１） 馬小玲，丁丁 .寬頻帶微帶天線技術(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)諧振天線和雙頻微帶天線的設(shè)計 [D].大連海事大學(xué) .2021. （３） 張林中，周東方，牛忠霞 .特高頻微帶天線的尺寸優(yōu)化 [N].信息工程學(xué)報， 202163(11). （４） 21 世紀電子網(wǎng) .小型寬度開口縫隙天線設(shè)計 [DB/OL].2021. （５） 汪仲清，劉湘梅，邵建興 .一種雙頻微帶天線的設(shè)計與分析 [J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報， 2021,21(3):23。 （６） 曹善勇 .磁場分析與應(yīng)用實例 [M].北京：中國水利水電出版社， . （７） 李明洋 .HFSS 電磁仿真設(shè)計詳解 [M].北京：人民郵電出版社， . （８） 林昌祿 .天線工程手冊 [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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