【正文】 度的 θ分量，它與坐標無關(guān)，與激勵有關(guān)； Hφ 是磁場強度φ的分量，； f (θ， φ) 為天線的方向圖函數(shù)；r 為以天線上一點到某點間的距離； η0 = = 120 為自由空間波阻抗；β= 2 /λ 為相位常數(shù)。這里主要涉及場強和功率方向圖。輻射特性有功率，場強，極化和相位。 天線方向圖的概念天線輻射特性與空間坐標之間的函數(shù)圖形被稱為天線方向圖，由天線方向圖便可了解天線的輻射特性。用垂直極化波作接收時，天線需要具有垂直極化特性；用水平極化波作接收時，天線需要具有水平極化特性；用右旋極化波作接收時，天線需要具有右旋極化特性；用左旋極化波作接收時，天線需要具有左旋極化特性。按傳播方向為順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)又分為右旋圓極化波和左旋圓極化波。橢圓極化波就是在傳播過程中的方向是旋轉(zhuǎn)的電波。天線的極化定義為：最大增益方向發(fā)射的電磁波的極化，或能使天線終端在接收電磁波時得到可用范圍內(nèi)最大功率的方向入射電磁波的極化。圖 22 為電磁波電場矢量在空間的方向隨時間變化而形成的軌跡曲線。煙臺大學畢業(yè)論文（設計）5電磁波的極化是指在空間的一點上，順著電磁波的傳播方向，它的電場矢量在空間的方向隨時間變化而形成的軌跡。接下來介紹天線設計中的一些重要參數(shù) [8]。設計與仿真微帶天線時，往往需要一些指標來指導設計者進行天線設計，例如天線的極化、方向圖形狀、輸入阻抗、工作頻率和頻帶寬度、駐波比等。 天線的基本參數(shù)要了解天線知識，就需要了解天線的基本參數(shù)。： 振子輻射圖對于不同種類的天線，他們的發(fā)射能力和特性指標各不相同。當波長遠大于導線長度L時，電流減小，輻射極弱。如果兩根導線的位置非常接近，則兩導線相互抵消了感應電動勢，從而產(chǎn)生的輻射非常微弱。就是說這個輻射體若要輻射能量，必須將它做成偶合形、開放形傳導結(jié)構(gòu)，否則產(chǎn)生的輻射會非常微弱甚至無法輻射。（2）天線的結(jié)構(gòu)：并不是任意帶電物體都會產(chǎn)生電磁波并且輻射電磁波。低頻場變化緩慢，低頻電磁輻射也較弱。高頻電流才可以產(chǎn)生高速變化的電場，在周圍建立強大的位移電流，并在附近產(chǎn)生出時間推移而變化的強磁場，這個強磁場又會在附近產(chǎn)生變化的磁場，在空間中互相推進。 天線輻射原理天線是用于發(fā)射或接收無線電波的裝置，在很久以前科學家們就證實了只有天線才能將帶有信息的無線電波傳送出去，也只有天線才能將外界的無線電波接收進來，所以在無線電波的傳播過程中天線的作用顯而易見。天線的接收和發(fā)送是相互的。(3) 應有適當?shù)臉O化天線發(fā)送或接收的電磁波一定是規(guī)定極化的，不同極化的電磁波無法互相接收或接收會損失大部分能量。所以好的天線一定需要具有良好的方向性。對于接收天線，傳輸?shù)浇邮諜C上的由天線接收的電磁能量應盡可能轉(zhuǎn)換為電路中的高頻電流能量；天線和發(fā)射機或接收機應該盡可能良好的匹配。所有的無線電設備都需要使用無線電波來開展的工作，天線在作發(fā)射時，它將電路中的高頻電流轉(zhuǎn)換為極化的電磁波，發(fā)射向規(guī)定的方向；作接收時，則將來自特定方向的極化的電磁波轉(zhuǎn)換為電路中的高頻電流。不同種類的天線適用于不同用途，不同場合，不同頻率，不同要求等不同情況；天線種類繁多，可按照一定特征進行分類：根據(jù)用途分類，可分為通信天線，雷達天線等；根據(jù)工作頻段分類，可分為短波天線，超短波天線，微波天線等。介質(zhì)波導饋電的方案，為了減少饋線的長度將各輻射單元直接連接在傳輸/接收組件上，接收通道放大器還可以補償傳輸損耗，將成為大規(guī)模陣列系統(tǒng)發(fā)展的主流。微帶線饋線網(wǎng)絡是另一個方向的研究 [5]。所以在保證高增益的基礎(chǔ)上盡可能的減小天線尺寸是研究的方向。 近年來，許多研究已發(fā)表許多小型圓極化的微帶天線。天線的諧振頻率一定，介電常數(shù)與天線的尺寸成反比，但是由于微帶天線的增益和帶寬也隨Σ的增大而減小，限制了這種方法的應用；二是采用短路探針，附加額外的短路探針并把它靠近饋電探針時，可以顯著減小貼片的大??；這是減小尺寸最明顯的方式，其原理是利用短路探針和同軸探針之間形成強耦合，等效于一個電容負載，進行阻抗補償，但短路探針和饋電探針之間距離很近，對輸入阻抗的特煙臺大學畢業(yè)論文（設計）2性影響非常敏感，難以處理和調(diào)試，另外，這種天線的頻帶窄，增益低，也限制了其應用。微帶天線的小型化是微帶天線的方向發(fā)展之一 [4]。微帶天線正在逐步應用于較低的頻段中，如 VHF/ VHF 波段，使它不止在厘米波和毫米波波段有所作為。微帶天線具有很多突出的優(yōu)點，使微帶天線在短短幾十年中快速發(fā)展。然而，微帶天線的主要缺點是 [2]：頻帶窄；有導體和電介質(zhì)損耗，會激勵表面波，導致輻射效率較低；方向系數(shù)較低；單個的微帶天線的功率容量?。恍阅苁芑牧系挠绊懘?。微帶天線已得到越來越多的關(guān)注，已用于約100MHz～100GHz的寬廣頻域，包括衛(wèi)星通信，雷達，制導武器以及便攜無線電設備等的使用。微帶天線(Microstrip antenna)是由導體薄片粘貼在背面有導體接地板的介質(zhì)基片上形成的天線，隨著科技的進步、空間技術(shù)的發(fā)展和低剖面天線的需求，使微帶天線進一步發(fā)展。微帶天線具有體積小，重量輕，剖面薄，易于加工等諸多優(yōu)點，得到廣泛的研究與應用。近年來內(nèi)置天線在移動終端數(shù)量日益龐大的同時功能也日益強大，對天線的網(wǎng)絡覆蓋及小型化也有了更高的要求。[關(guān)鍵詞] 微帶天線 設計 分析 HFSS 煙臺大學畢業(yè)論文（設計）[Abstract]Antenna as part of the wireless transceiver system, its performance has an important impact on the overall performance of a system. Internal antenna in recent years an increasingly large number of mobile terminals while also increasingly powerful, and also have higher requirements on work coverage and miniaturization of the antenna Band differences between the different munication works, how to make the antennas can cover band and also has a small enough size is the main problem of the design builtin antenna. Microstrip antenna with small size, light weight, thin profile, easy to process many advantages, extensive research and application. Microstrip antenna bandwidth is typically less than 3% have higher requirements on the bandwidth of the antenna in wireless munication technology。對此，本文使用 HFSS 軟件研究了微帶天線的設計方法，論文介紹及分析了天線的基本概念和相關(guān)性能參數(shù)，重點對微帶天線進行了研究。微帶天線的帶寬通常小于 3％，在無線通信技術(shù)中，對天線的帶寬有了更高的要求；而電路集成度提高，系統(tǒng)對天線的體積有了更高的要求。由于不同的通信網(wǎng)絡間的頻段差異較大，所以怎樣使天線能夠覆蓋多波段并且同時擁有足夠小的尺寸是設計內(nèi)置天線的主要問題。指導教師（簽字）： 2022 年 5 月 20 日院（系）意見： 教學院長（主任）（簽字）： 年 月 日備注：煙臺大學畢業(yè)論文（設計）[摘要]天線作為無線收發(fā)系統(tǒng)的一部分，其性能對一個系統(tǒng)的整體性能有著重要影響。第三階段：1013 周根據(jù)方案完成軟件仿真，并撰寫畢業(yè)論文。主要參考資料：[1] 宋錚,[M]. 西安: 西安電子科技大學出版社,2022[2] ,知識就是力量[D],2022[3] 阮志彬,趙建軍, [J],2022[4] [D],2022進度安排第一階段：13 周向?qū)熣埥檀_定課題并查詢資料。使用HFSS仿真軟件，對微帶天線進行了仿真分析。煙 臺 大 學畢 業(yè) 論 文（設 計）基于 HFSS 的微帶天線設計Microstrip antenna design based on HFSS申請學位： 工學學士學位 院 系：光電科學技術(shù)與信息學院 煙臺大學畢業(yè)論文（設計）任務書院（系）：光電信息科學技術(shù)學院姓名 學號 畢業(yè)屆別 2022 專業(yè) 通信工程畢業(yè)論文（設計）題目 基于 HFSS 的微帶天線設計指導教師 學歷 本科 職稱 副教授 所學專業(yè) 通信工程主要內(nèi)容：論文介紹了天線的基本概念，大致介紹了天線的幾個基本參數(shù)及接受、發(fā)射信號的原理。通過性能、形狀、分類及其發(fā)展方向簡單介紹了微帶天線，并對其結(jié)構(gòu)和輻射原理進行了簡單的分析?；疽螅褐嘏囵B(yǎng)解決實際問題的能力及初步的理論研究能力，查閱文獻資料、調(diào)查收集信息的能力，進行綜合概括的能力實驗結(jié)果分析與比較處理的能力，外文閱讀、計算機應用能力，撰寫畢業(yè)設計論文的能力。第二階段：49 周在導師的指導下確定設計方案和實現(xiàn)方法。第四階段：14 周定稿，打印論文并參加答辯。近年來內(nèi)置天線在移動終端數(shù)量日益龐大的同時功能也日益強大，對天線的網(wǎng)絡覆蓋及小型化也有了更高的要求。微帶天線具有體積小，重量輕，剖面薄，易于加工等諸多優(yōu)點，得到廣泛的研究與應用。隨著技術(shù)的進步，在不同領(lǐng)域?qū)τ谔炀€的各個要求越來越高，所以對微帶天線的尺寸與性能的分析有著重要的作用。本文介紹了微帶天線的分析方法，并使用 HFSS 軟件的天線仿真功能，對簡單的微