微带天线设计

精品

-可编辑-精品

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................................................................................................................................... 26-可编辑-精品

W、介质层的厚度

h、介质的相对介电常数εr

WG。图

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2.45GHz，因此设置

2.45GHz，同

1.5～3.5GHz

1.5～3.5GHz

；介质板材的相对介电常数εr

W、同轴

WGND。1．矩形贴片的宽度

W

c=3.0×108m/s，f0=2.45GHz，

εr=3.38

2．有效介电常数εe-可编辑-精品

e

hW

h=5mm，W=41.4mm，

εr=3.38

L

h

e

W

/h

W

/he

h=5mm，W=41.4mm，εeff=2.95

4．矩形贴片的长度

L

Le

5．参考地的长度

LW

LW

WGND≥71.4mm6．同轴线馈点的位置坐标（xf，yf）根据εr=3.38，W=41.4mm，L=31.0mm

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本课程所设计的天线实例是使用同轴线馈电的微带结构，HFSS

个波长。因为使用了辐射边界表面，所以同轴馈线的信号输入/输出端口位2.1

创建微带天线模型2.1.1

新建

HFSS

工程

软件。HFSS

运行后，会自动新建一个工程文件，选择主菜单【File】→

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从主菜单栏选择【Modeler】→【Units】命令，打开

2.1.2

建立模型1.创建参考地

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GND，单击

0.6；如图

（3）在三维模型窗口，单击选中新建的矩形面模型，选中后的模型会高亮显示。

E】，

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2.创建介质板层

80mm×80mm×5mm

R04003，介质板层命名为

80、80

5。（3）单击对话框的

R04003，然后单击

04003；单击

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0.6；最后单击“属性”对话框

3.创建微带贴片

，−20.7mm，5mm

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（3）在操作历史树中，单击选中新建的微带贴片

（4）在三维模型窗口单击右键，从弹出菜单中选择【Assign

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4.创建同轴馈线的内芯0.5mm，长度为5mm，圆柱体底

Feed。（1）从主菜单栏选择【Draw】→【Cylinder】命令，或者单击工具栏按钮，进入

（2）单击该对话框的

0.5，在

5。（3）单击对话框的

Feed；单击

pec。最后单击

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5.创建信号传输端口面

（2）单击该对话框的

1.5；

（3）按住

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6.创建辐射边界表面

），

160mm×160mm×75mm，长方体模拟自由空间，因此材质为真空，长方体命名为

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XSize、YSize

160、160

（3）单击对话框的

0.8；如图

（5）在操作历史树中，单击选中新建的长方体

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2.2

相关条件设置2.2.1

设置激励端口

（1）展开操作历史树下的

（2）在三维模型窗口单击右键，从弹出菜单中选择【Assign

Excitation】→【Lumped

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（3

；Resistance

50Ω和

50Ω；然后单击“下一步”按钮。（4

1、0

0，再次按回车键确认。（5）此时，退出设置积分线状态，回到“集总端口设置”对话框，单击对话框的按钮直到（6

P1，然后单击工具栏按钮，放大显

P1，如图

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2.2.2

添加和使用变量

Width，初始值为

41.4mm，用以表示微带贴片的宽度；添加设计变量

Xf，初始值为9.5mm，用以表示同轴馈线的圆心点的

轴坐标.

（2）在

Length，Value

31mm，然后单击按钮；此时，添加了变量

Length。

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（1）展开操作历史树下的

（2）在“属性”对话框中，把

值由原来的（−15.5，−20.7，

（3）单击“确定”按钮，完成设置。

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2.2.3

求

解

设

置1.求解设置

1.5～3.5GHz

1.5～3.5GHz

（1）右键单击工程树下的

0.02，-可编辑-精品

2.扫频设置（1）展开工程树

Setup1，单击右键，从弹出菜单中选

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栏，Type

，Start

S11）的扫频分析结果，给出天线的谐振点。（1）右键单击工程树下的

节点，在弹出菜单中选择【Create

Plot】命令，打开如图3.1

（2）在该对话框中，确定左侧

Sweep，右侧

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（3）此时，即可生成如图

1.5～3.5GHz

最小值约为−16.693dB。

-可编辑-精品3.1