【正文】 空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）38致 謝四年多的大學學習即將結束，在此謹向關心、幫助過我的人們表示誠摯的謝意！參考文獻[1] 鮑爾I J,布哈蒂亞 P著. 微帶天線[M] .梁聯(lián)倬 ,:電子工業(yè)出版社 ,1984.[2] [M]．成都：電子科技大學出版社,1989．[3][M]．西安：西安電子科技大學出版社，1991．[4] 張均,劉克誠,[M].北京:國防工業(yè)出版社,1988:237311．[5][M].北京:人民郵電出版社,1990.[6] 薛睿峰,[J].電波科學學報,2022,17(4):331336.[7] WS Chen , CK Wu and KL Wong. Novel pact circularly polarized square microstrip antenna [J ] . IEEE Trans. Antennas Propagat , 2022 , 49(3) : 340341.[8] K L Wong and J Y Wu. Singfeed small circularly polarized square microstrip antenna [J] . 空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）39Electron. Lett ,1997 ,33 (22) : 18331834.[9]韓慶文,易念學,[J].重慶大學學報,2022,27(4):5760.[10] POZAR D M. Radiation and scattering from a microstrip patch on a uniaxial substrate [J] .IEEE Trans on Antennas Propagation ,1987 ,35(6) :613 621.[11]謝擁軍,王鵬, HFSS基礎及應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2022.[12] 惠鵬飛,趙悅,[J].遼寧工學院學報,2022,26(6):359361.[13] Sean M duffy. An enhanede bandwidth design technique for electro magically coupledmicrostrip antenna on a microwave substrate[J]. IEEE Trans on Antennas and Propagation, 2022, 48(2): 161164.[14] [J].遙測遙控,2022,25(5):16.[15] 劉庭華,[J].現(xiàn)代雷達,1997,19(1):54～60.[16] [M].北京:人民郵電出版社,1991:174186.[17] 王昊,魯勇,[J].南京理工大學學報,2022,31(1):114117.[18] James J R, Hall P S . Handbook ofmicrostrip antennas[M ]. London, UK: Peter Peregrinus L td, 1989 .[19]韓玲,[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2022,16(1):269271.[20]朱莉,高向軍,[J].通信設備,2022,23:8284.?！?5176。從圖 和圖 可以看出,該天線 H面和 E 面的方向圖基本相同,說明該天線實現(xiàn)了兩個極化正交的線極化源，從而達到了圓極化的目的。經(jīng)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)離貼片中心 處軸比和方向圖最佳，模型如下：空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）35圖 天線改進后模型結構圖經(jīng)過 Analyze，結果如下：2. 1050 S(dB)Frequncy(GHz) S1圖 S11 反射系數(shù)圖空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）3603060901202202202102402703030150505101050510 phi=0圖 phi= 時的方向圖?2015050510 03060901202202202102407303015050510 phi=90圖 phi= 時的方向圖?9空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）3710500 501005101520253035 AxialRtio[dB]Theta[Deg] AxialRtio圖 天線的軸比圖從圖 可以看出，該天線反射系數(shù)15dB 時的帶寬為 %。167。貼片天線為正方形，邊長為 L=20mm。探針的半徑 r1=,材料選擇理想金屬體，同軸電纜的半徑 r2=,介電常數(shù) =。 創(chuàng)建天線模型空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）31空氣 ha i r上層介質(zhì) εrh1下層介質(zhì) εrh1貼片天線圖 天線模型的側(cè)面圖端口激勵L a1 0 0 Ω 電阻5 0 Ω 微帶線7 0 Ω 微帶線5 0 Ω 微帶線貼片天線 L同軸電纜 r2探針 r1圖 天線模型的底部圖 其中介質(zhì)基板介質(zhì)常數(shù) =，高度 =2mm,空氣層 =3mm。167。從圖 和圖 可以看出端口②和③的輸出電壓等幅同相且輸出功率相等。r?對于在介質(zhì)常數(shù)為 ，高度為 h 的介質(zhì)基板上的介質(zhì)基片，設它的寬度為 w,r?則它的有效介電常數(shù)可用下式計算：= + ()e?21?r?r2/1????????w是等效介質(zhì)內(nèi)的波長，可由下式計算：e? ()e???其中 ，為光在真空中傳播的速度fc??經(jīng)過計算，我們可以得到：50Ω 的微帶線的寬度為 ，相位差 90?時的長度也即是 /4 為 ； 的微帶線的寬度為 ，相位差 90?0e時的長度也即是 /4 為 。電阻R 被稱為隔離電阻。在這兩段傳輸線的輸出處跨接一電阻 R 以獲得輸出端口之間的隔離。其輸入線和輸出線的特性阻抗都是 ，當信號從端口③輸入，經(jīng)特0Z性阻抗為 的兩段傳輸線后，分別從端口①和②輸出。如果在網(wǎng)絡中加入電阻性元件進行適當設計，則可同時滿足匹配和隔離的要求。這類元件的主要技術要求是：輸出功率按規(guī)定的比例分配，輸出端口之間要相互隔離以及各輸入輸出端口必須匹配。 兩路微帶等功率分配器的設計與仿真用單貼片實現(xiàn)圓極化的一種方法是利用兩個饋電點電來激勵一對正交簡并模并用饋電網(wǎng)絡來實現(xiàn)相位上的正交。經(jīng)計算圖 軸比優(yōu)化過程圖空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）25表 軸比優(yōu)化結果Iteration $cutSize $patchSize Cost 1 5mm 32mm 2 32mm 3 5mm 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 續(xù)表Iteration $cutSize $patchSize Cost 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 從圖 和表 中可以得出 cost 的最小值是 ,所對應的$cutSize=， $patchSize=。因為要實現(xiàn)圓極化，所以軸比要達到 1，即 AxialRatio Value=1，前面cost=10*㏒10（AxialRatio Value）,由式可看出 cost 越小，軸比 AxialRatio Value 越接近 1。在 Calculation 中點擊下拉菜單，選擇cost，在 Condition 中選擇=，設置 Goal[0,0]。添加輸出變量 cost,點擊 Report Type 下拉菜單，選擇 Far Fields，在 Solution 中選擇Setup1:LastAdaptive,然后做以下設置：Category:Axial RatioQuantity:AxialRatioValueFunction：log點擊 Insert Quantity Into Expression，并在表達式前冠以“10*”,最后的表達式為 10*㏒10（AxialRatio Value）（c）在菜單欄中選擇 Optimetrics〉Analysis〉Add Optimization。 天線軸比的優(yōu)化（a）將切角的大小設為$cutSize，貼片的邊長設為$patchSize，在菜單欄中選 Project〉Project Variables 中選擇 Optimization，選中優(yōu)化變量空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）24$cutSize 和$patchSize,將優(yōu)化變量的范圍分別設為[5mm,6mm]和[29mm,32mm]。圖 天線模型內(nèi)部結構圖模型建立后設置好激勵端口，設置主頻為 ,經(jīng)過 Analyze，結果如下：空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）22圖 天線水平面方向圖 圖 天線垂直面方向圖空軍工程大學畢業(yè)論文（設計）23圖 端口 1 的反射系數(shù)圖圖 端口 1 的電壓駐波比由圖可看出，各參數(shù)結果都不是很理想，需要優(yōu)化。 feedLocation 距 Patch 中心 8mm 處，是先在坐標原點處創(chuàng)建三角形，然后將其移動到方形貼片的頂點處?？哲姽こ檀髮W畢業(yè)論文（設計）21 Port 半徑 ，最后用 GroundPlane 將 Port 減去。 圓極化微帶天線的仿真設計下圖是我在 Ansoft HFSS 界面下設計的一個同軸線饋電圓極化微帶貼片天線。167。因此，用以簡化設計過程的電子設計自動化（EDA）軟件應