基于HFSS的L型探针馈电的微带天线仿真设计开题报告

1、金联辔更HEFEI UNIVERSITY毕业设计（论文）开题报告题 目 基于HFSS的L型探针馈电的微带天线仿真设计系另H电子信息与电气工程系年级专业（班级）11 通信工程（1）班姓 名蔡子豪指导老师郑娟完成时间 2015331合肥学院电子信息与电气工程系毕业设计（论文）开题报告学生：蔡子豪班级：11通信工程（1）班论文题目基于HFSS的L型探针馈电的微带天线仿 真设计导师姓名郑娟可 行 性 方 案 分 析要求包含以下几个主要部分：（不少于1500字）研究背景或研究意义主要内容设计方案或技术路线关键问题时间安排参 考 文 献1 王渊博，宋铮，吴伟丄型探针馈电的微带天线的仿真研究与设计J.弹箭与

2、制导学报，2011，31: 183-1862 JianXin Jia.Design of broadband circularly polarized hign gain microstrip antennawithL-shapedprobefeedJ.MicrowaveandMillimeterWaveTech nology,2012,5:1-4.3 李明洋.HFSS应用详解M.北京：人民邮电出版社，2010.4 曹善勇.Ansoft HFSS磁场分析与应用实例M.北京：中国水利水电出版社， 2010.5 张明虎.小型化及多频段微带天线的研究与设计D.兰州大学，2012.杨泓霖.433M小型

3、微带天线的研究D.南京邮电大学，2012.7 尤伟.宽频带高增益天线的设计与实现D.苏州大学，2010.8 邓曦.微带天线的小型化研究D.西南交通大学，2010.9 伏大锋.读写器线极化天线收发隔离技术研究D.南京邮电大学，2011.10 胡强.开缝微带贴片天线的设计与研究D.华中师范大学，2012.11 宋文佳.微带结环行器设计与仿真研究D.电子科技大学，2009.开 题 小 组 及 教 研 室 意 见开题小组签名：年 月日基于 HFSS 的 L 型探针馈电的微带天线仿真设计一、研究背景微带天线的概念由 20世纪 50 年代提出，并未有足够的重视，直到 80 年代 才真正将微带天线的实体制造

4、出来。 在此之后， 国内也有相关著作出版， 对微带 天线的研究也日益加深。经过 30 年的不断发展，微带天线应用于许多领域，例 如：卫星通信、雷达、遥感、导弹遥控等方面。馈电方式是影响微带天线的一个重要因素。其中主要的馈电方式有探针馈 电、微带线馈电和孔缝耦合馈电。 探针馈电在微带天线中使用的比较多的一种方 式。对于介质层比较厚的微带天线采用探针馈电， 由于探针比较长， 导致天线输 入阻抗的电感性加强，影响天线的带宽。采用L型探针馈电通常介质层是空气层 或为与空气介电常数差不多的泡沫，因此具有重量轻、方便、易于制作、成本低 等优点。二、主要内容本设计要求应用高频仿真软件（HFSS）仿真设计L型

5、探针馈电的微带天线。1. 要求：（ 1）学习天线基本知识，理解天线的常用指标。（2）学习使用HFSS高频仿真软件设计L型探针馈电微带天线。（ 3）天线指标 :覆盖通信卫星下行传输信号频段 3.2G-4.4G。2. 重点需要研究的问题：（ 1）天线的基本原理。（ 2）高频仿真软件的学习使用。3. 主要内容： 。（1）求解天线在周围空间建立的电磁场 ,求得电磁场后 ,进而得出其方向图 ,增益 和输入阻抗等性能指标。（ 2）设计好符合性能指标要求微带天线。（3）用仿真软件HFSS对系统进行了模拟仿真。（ 4）由仿真结果设计实物。三、设计方案1. 微带天线的原理 微带天线， 是由导体薄片粘贴在背面有导

6、体接地板的介质基片上而形成的天 线。通常利用微带传输线或同轴探针来馈电， 使导体贴片与接地板之间激励高频 电磁场，并通过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射。金属贴片通常是形状规 则的薄片，形状有矩形、圆形或椭圆形等；也可以是窄长条形的薄片振子（偶极 子）或由这些单元构成的阵列结构。这三种形式分别称为微带贴片天线、微带振 子天线和微带阵列天线。2. L型馈电探针的原理该结构相当于空气介质基板的微带贴片天线，示意图如下。天线辐射机理为： L型探针的垂直部分产生感抗，水平部分和贴片之间产生容抗，两者相消产生谐 振，使天线呈现宽频带或者多频带。通过与同轴电缆相连， L型探针上将存在交 变电场，电场方向

7、与探针水平臂所指方向， 交变电场将引起变化的磁场，磁场方 向与电场方向垂直。当磁力线垂直穿过贴片时，又将产生变化的电场。这种变化 的电磁场经过金属地板的反射后辐射出去。图1. L型探针馈电的微带贴片天线结构示意图因此，L型探针馈电的微带贴片天线可以等效为串联谐振和并联谐振的综合 电路。如图2所示。/vvva ! ai 9 Bin r n n r "并联谐振串联谐振图2. L型探针馈电的微带贴片天线等效电路图3设计步骤建立天线模型仿真结果优化设计制作实物四、关键问题（1）HFSS软件使用；（2）探针馈电设计，对L型天线的形状、以及参数进行设计以符合设计所要求的指标；(3) 由仿真结果制作实物五、时间安排时间内容安排1周回校，准备毕业实习2周进行毕业实习3周准备外文翻译资料原文4周讲外文翻译为中文，并添加注释5周编写