課程設(shè)計(jì)-平面縫隙天線畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-26 07:53本頁(yè)面
【正文】 (3) 通過(guò)本次試驗(yàn)，知道如何正確的定義遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的輻射表面，如何正確的調(diào)用HFSS軟件查看天線的性能參數(shù)：回波損耗S11，電壓駐波比VSWR，輸入阻抗，E面的增益方向圖，H面的增益方向圖， 三維增益方向圖。了解了三種主要的激勵(lì)適用的環(huán)境和正確的設(shè)置方法。(2) 通過(guò)本次試驗(yàn)，基本了解HFSS這一軟件仿真設(shè)計(jì)微帶縫隙天線的分析方法，設(shè)置操作和流程。 查看E面H面的方向圖， H面為實(shí)線，為”8”形，與理論相符合。 查看電壓駐波比VSWR，天線性能良好。經(jīng)過(guò)對(duì)這些參數(shù)掃描后優(yōu)化步驟后，我們得到這些參數(shù)的優(yōu)化值和優(yōu)化區(qū)間， abcSub_lSub_wPointLengthStrip_wCut_r優(yōu)化值(mm)13012050803可優(yōu)化區(qū)間(mm) 2223 天線性能查看將各優(yōu)化后的參數(shù)代入模型，重新運(yùn)行仿真。在Phi角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入0deg,360deg,1deg，在Theta角度對(duì)應(yīng)的Start，Stop和Step Size文本框中分別輸入1deg,180deg,1deg。，虛線為E面，趨近于圓，H面為實(shí)線，為”8”形，與理論相符合。下面定義φ=0 和φ=90 的平面為輻射表面。 輸入阻抗與饋線長(zhǎng)度的關(guān)系對(duì)饋線長(zhǎng)度進(jìn)行45mm55mm掃描，步長(zhǎng)為1mm，輸入阻抗的隨著饋線長(zhǎng)度的增加而增大，饋線長(zhǎng)度在45mm47mm之間變化時(shí)輸入阻抗從41Ω增加到65Ω，變化明顯。 輸入阻抗與縫隙寬度的關(guān)系，縫的寬度主要影響輸入阻抗的實(shí)部，圖上的m1點(diǎn)為優(yōu)化值， ，相差不是很大。 查看S11的Smith圓圖結(jié)果，3GHz時(shí)的歸一化阻抗為(+) ，達(dá)到了很好的匹配狀態(tài)。 查看S11參數(shù)，此時(shí)的諧振頻率為3GHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)到指標(biāo)所定的15dB。 饋線寬度的影響因?yàn)轲伨€用的是微帶線，而微帶線的寬度是嚴(yán)格與介質(zhì)(Er)，中心頻率(f0)，微帶線的厚度(h)相關(guān)的，由于本模型的Er，f0，h已經(jīng)確定，因此微帶線的寬度已經(jīng)確定了，最優(yōu)的微帶線寬度不會(huì)變化太大，微帶線的寬度為3mm，且變化的斜率較大，沒(méi)有必要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。注意到諧振頻率為3GHz時(shí)，縫長(zhǎng)在4041之間有較低的回波損耗，我們?cè)賹?duì)縫長(zhǎng)進(jìn)行40mm41mm的掃描，回波損耗S11穩(wěn)定，因此取Cut_l=。只有在4043之間諧振頻率為6GHz，其余的情形即Length＞43時(shí)，諧振頻率點(diǎn)都為3GHz，且在46mm時(shí)有較大回波損耗，故對(duì)Length從45至47繼續(xù)進(jìn)行掃描分析，在饋線長(zhǎng)為45,9mm時(shí)，達(dá)到的回波損耗最大。 饋線要到達(dá)縫才可以饋電，因此饋線的長(zhǎng)度要大于介質(zhì)板長(zhǎng)度的一半，又饋線沒(méi)有必要超出介質(zhì)板，因此饋線的長(zhǎng)度小于介質(zhì)板點(diǎn)的長(zhǎng)度，即Sub_l/2＜Length＜Sub_l。 從分析結(jié)果中可知，而我們?cè)O(shè)計(jì)的中心頻率為3GH，所以接下來(lái)要進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，使天線的諧振頻率落在3GHz上。設(shè)置掃描頻率，將start 設(shè)置為1GHz，stop設(shè)置為10GHz，step size設(shè)置為1GHz，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊HFSSvalidat
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