基于HFSS矩形微带天线阵的设计与优化_图文_第1页
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文档简介

1、 图表 9 E 平面增益方向图 四 微带天线阵列设计 由于天线是一种用来发射和接收电磁波的装置，在一般情况下，由单个 发射器构成的天线就可以完成发射和接收电磁波的任务。但在一些特殊应用 中，往往要求天线具有很大的方向性和很高的增益，有时还要求天线波瓣可 以扫描，并且有一定的形状，等等。这时就需要利用许多辐射器，按一定方 式排列为天线阵列。 辐射器叫做单元。 排列在一条直线上的阵列， 叫做线阵。 排列在一个平面上的阵列，则为平面阵。 在将天线单元进行扩展组阵时，要依据所要求的方向图或者天线的其他 指标来合理控制各单元的幅度、相位、间距及天线阵的阵元数。本设计要求 微带天线阵列具有较高的增益以及尽

2、量小的尺寸，便于集成化，因此直线阵 作为一个独立阵列必须要首先考虑。 我们最后设计的微带天线阵列的如图表 10 所示。 图表 10 矩形阵列天线结构图 相应的增益和驻波比图形如图表 11、图表 12 所示。可以看出，在应用阵列并优化之 后， 增益可达到 10dB， VSWR<2 时的带宽 BW=1.1GHz， 相对带宽达到了 3%。 由此可见， 阵列方法不仅满足了要求，而且达到了非常满意的效果，充分体现出阵列的优势。 图表 11 微带阵列天线的增益图形 图表 12 微带阵列天线的驻波比图形 结语 在充分考虑到节约成本和降低制作难度的情况下， 对微带贴片天线阵列进行 设计，不仅大大提高了贴片天线的性能，而且得到了令人满意的结果。使方向增 益提高到 10dB，当系统的谐振频率为 24GHz 时，相对带宽达到了 3%。而且， 可以根据不同需要，把阵列设计为 N×18 单元等各种形式。另外，HFSS 作为 一款高频电磁场仿真软件，由于其强大的功能，大大简化了

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