HFSS设计与仿真宽频带双层微带天线.

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天线作为通讯试验箱前段的重要组成部分,他承担着发射信号和接收的回波信号的任务。微带天线由于其本身的特点(如结构简单、低刨面、小型化、可以与飞行器表面共形安装而不影响飞行器的空气动力性能和占用飞行器内仓空间,天线可以与微带电路集成在一起,工业制造简单,价格低廉等优点)而得到了广泛的应用。但是对于微带天线来说,最严重的缺陷是单个贴片天的带宽太窄,与阵子天线、缝隙天线、波导开口喇叭天线等工作带宽一般在15%--50%相比,微带单贴片的天线带宽只能有百分之几。因此,最近微带天线大量的研究是关于微带天线的频带展宽技术。
年用户通讯口口囗 名称 描述 金属反射板 下层蜂窝填充介质 卜层微带线介质基片 上层蜂窝填允介质 上层微带线介质基片 铜轴馈电结构 馈电圆型电客片 表双层微代天线的各层的名称 口回回风回囝國國圖回國圖 优1m.05cmnt1, DaOI Instr CatpsrM1回阳细 冬双层微代天线 维视图 )设定端口和边界条件 我们知道,端口(源)和边昪条件是解 Maxwell方程的重要条件,在模型中设定正确的端口和边界条件,才能保证解 的正确。 首先设定端口,因为该天线是利用冋轴探针馈电,所以将天线外部馈电探针与介质的下端面设定为端口,这就代表 TEM波从同轴线馈入。 在该模型中有两类边界条件,一为辐射边界条件,一为完纯导体边界条件。 辐射边界条件为空气边界的上、左、右、前、后五个面,代表天线向空间辐射能量。完纯导体边界条件为空气边界的 底面和天线下层蜂寞介质的地面,代表天线固定在大接地板上:以及外部馈电介质的外柱面,这代表了同轴线的外导体。 )仿真结果的分析 经过ISS的仿真,得到在设计频率2.4Gz的中心频率下的驻波图如卜图4所示 file Iet Ta tie tinha te 风国 Pldt 1: s Matrix Data Freqeney CGH2) 图 仿真后的驻波曲线 年用户通讯 从图中可以看出VS瞅R<1.5时,带宽D=450M,可以达到大于20%的带宽,可见双层微代天线达到了增加情宽的目的。 AuTOtr《cBat老MH 图 仿真后的天线三维方向图 e Dereg 图迪卡尔坐标系中面方向图 图迪卡尔坐标中的面方向图 件的ddP们【)Td2M%r=r| P:组 Gun Plant的vned2 NHL srla=dk 图极坐标中的面方向图 图极坐标中的面方向图 图仿真后生成的动态电场辐射图 年用户通讯口口囗 天线的测量 米用矢量络分析仪,测量出的驻波图形可由图11所示。有图可以看出, 土, 品a R 二,巨 ,对以 图由矢量网显示的实际驻波波型 在中心频率为2.2Hz处,VSwR≈1.1,相对带宽为3‰,完全达到了设计要求。从图11中也可以看出,ANSO|THSs 的仿真结果,可以很好地与实际结果吻合 结论 本文通过对双层微带天线的结构的分析,具体硏究了采用层叠耦合式微带天线拓宽频带的机理,并对其层叠结构进行 ∫仿真,应用⊕FsS软件对新材料和新结构的宽带多层微带天线进行∫囯论分析与仿真,得到∫驻波比与方冋图的仿真结 果,最后制作了宽带微带天线。此外,将实验结果与仿真结果对比,发现相当吻合。这说明应用HFS进行类似宽带多层 微带天线等复杂结构电磁问题的仿真,可以得到非常接近于实际的结论,是一种比较理想的天线分析设计工具,这就为复 杂结构天线改训提供了一种可以选择的高效途径,极大也简化了天线的分析设计过程。 参考文献 张钧,刘克成,微带天线哩论与工程,北京:国防工业出版社, 美 著张文励译,天线(第三版)北京:电子工业出版社 用户手册

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wen2012_10 图文并茂,不错!
2013-04-15
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