2.4GHz/12GHz微带天线的设计——基于HFSS9.2软件微带天线的设计

本文研究的是微带天线的设计。ANSOFTHFSS9.2的使用是本设计研究的重点,它适用于射频/无线通信天线及其他任意形状三维电磁场仿真。ANSOFTHFSS9.2是业界公认的三维电磁场标准仿真软件包,它提供了简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场求解器,拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。本设计通过对ANSOFTHFSS9.2的学习,设计出了几款2.4GHz/12GHz中心频率上的微带天线。仿真结果表明,这几款设计出来的微带天线有较好的辐射特性和阻抗特性,能适用于无线局域网、GPS、RFID等无线通信场合。     

基于HFSS的圆极化微带天线的设计和仿真

设计了一种圆极化微带天线,采用表面开槽的方法来减小天线的尺寸和提高天线的整体性能,介质基板采用高介电常数的材料,通过选择适当的馈电位置和切角实现圆极化工作方式,利用HFSS软件对天线进行了电磁仿真和物理建模,优化了天线的各项参数,得出了驻波比、增益、轴比等仿真曲线。仿真结果表明,天线的增益和方向图特性良好,天线的尺寸明显减小,满足工程需要。     

基于BP神经网络矩形微带天线谐振频率预测

谐振频率是微带天线的重要技术指标,建立合适的数学模型以获得微带天线精确的谐振频率,在微带天线的设计中至关重要,通过BP神经网络建模的方法对天线谐振频率进行预测.以一款谐振频率为2.4 GHz的矩形微带天线为分析算例,通过HFSS软件的仿真计算,获取了大量的天线样本,在此基础上建立了矩形微带天线的BP神经网络模型,并预测出不同结构参数下5个矩形微带天线的谐振频率.再将这5个天线的结构参数输入HFSS软件,用HFSS软件对这些天线进行仿真得到其谐振频率,比较结果证明采用BP神经网模型预测得到的天线谐振频率与HFSS仿真结果间误差很小,说明神经网络预测得到的天线谐振频率有效,本文的设计方法可行,效果良好.     

个人通信终端的宽带微带天线的研究

采用直接搜索法分析设计了一应用于个人通信终端的宽带微带天线,测试结果表明设计出的天线完全满足实用的需求     

36GHz微带天线阵列设计

采用Rogers(5880)作为介质基板材料,通过模拟仿真设计了一款工作频率在36GHz的矩形微带贴片天线.为了具有更高的增益与更窄的方向角,在单片贴片的基础上采用并联侧馈的馈电网络,利用阻抗变换时天线的特性阻抗进行匹配,设计了一款十六元(4×4)阵列天线,并且获得了较好的辐射特性.     

一种圆极化正三角形微带贴片天线的设计与仿真

在对正三角形微带贴片天线相关电参数计算及理论分析的基础上,设计了一种工作在TM模式下,中心频率为12GHz的圆极化天线.通过HFSS软件对所建立的模型进行了仿真测试,测试结果表明所设计的天线具有高增益、宽频带的特性,可以满足工程设计需求.     

一种新型宽带圆极化微带天线的设计

该文设计了一种新型宽带圆极化微带天线。该天线采用微带线进行馈电,在地板圆形开槽内加载一对矩形和椭圆组成的径向微扰枝节来获得圆极化,并切去一对圆弧形槽以降低圆极化的中心频率。借助仿真软件HFSS对天线结构参数进行优化设计,并制作实物。仿真与测试结果表明：回波损耗小于-10dB的阻抗带宽为12．5％,且在此频段内轴比均小于2dB。     

基于HFSS的4×24微带阵列天线的研究与设计

微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式,本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研究,分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响,利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模,该微带阵列天线的方向图特性良好,工程上实现比较方便。     

应用HFSS-MATLAB-API设计圆极化微带天线

高频结构电磁场仿真软件具有使用vbs脚本语言建模的功能,而矩阵实验室不仅具有语言简单,便于读写,还有完备的科学计算和建模功能.两软件接口程序的存在,弥补了传统高频结构电磁仿真软件建模的不足,可以为设计复杂天线,或者器件做快速化建模.该文介绍了使用该接口,完成对2.45 GHz圆极化微带天线的脚本化设计,不仅给出详细的脚...     

侧向隔离微带天线的研究

讨论了可用于飞机,直升机,火箭等表现空间有限的飞行器高度表天线,通过高频仿真软件给出这种侧向隔离微带天线的参数,分析了接地环对天线隔离度的影响,并以四辐射单元例阐明了采用隔离之后辐射单元尺寸变化对天线阵的中心频率,驻波比,效率,增益等参数的影响,用多切割面辐射方向图描述该天线的全向性。     

可展宽频带的小型化微带天线设计

该文设计了一款可展宽频带的微带贴片天线。通过贴片切角改变电流路径展宽频带,贴片中心切去“梅花”增加电流路径来减小贴片尺寸。采用基于有限元算法的高频电磁仿真软件对该天线进行了仿真,仿真结果显示其阻抗带宽达到15％,满足现代许多无线电通信的要求。测量结果验证了该方法的可行性和正确性。     

四单元微带贴片天线阵的设计与实现

为了降低微带天线阵的设计成本、缩短研制周期，研究了利用数值仿真技术设计微带天线阵的方法．采用“设计-仿真-调整-仿真-制作-测试”的设计、实现过程设计了一个四单元的矩形微带天线阵，并进行了测试．测试结果满足实验要求，也证明了该设计方法的正确性．     

电磁仿真软件HFSS在汽车玻璃天线设计中的应用

以汽车玻璃天线的设计为例,介绍了计算机模拟仿真技术在汽车设计领域的应用.通过应用EDA软件HFSS进行天线结构建模、模拟电磁仿真、分析优化等操作,实现了汽车玻璃天线设计的智能化,缩短了从设计到实现的时间.     

圆柱共形全向微带缝隙天线阵的设计

该文设计了一种圆柱体表面共形的全向微带缝隙天线阵.该天线采用低剖面缝隙天线作为阵列单元,利于实现共形;采用H形缝隙对天线单元进行小型化设计,以实现较小间距的组阵,从而获得较好的方向图不圆度.对提出的天线进行仿真设计及优化,获得了5.35％的相对带宽,仿真增益达到4.2dBi,H面不圆度≤1.5dB.     

基于分形的小型化宽频带微带天线设计

结合分形理论的优点,仿真设计了2种基于分形技术的微带天线。这2种天线均采用正六边形分形迭代结构,分别使用微带线和共面波导馈电。通过数值仿真,对天线的阻抗特性和方向图进行了研究,结果表明这2种分形天线的阻抗带宽均达到了90％左右,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向性。同时分形结构的引入,实现了天线的小型化。     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。