微带天线仿真设计说明

设计一、微带天线仿真设计三角形贴片是微带贴片天线最基本的模型，本设计就是基于微带贴片天线基础理论以与熟练掌握 HFSS10 仿真软件基础上，设计一个三角形贴片天线，其工作频率为 2.45GHz，分析其远区辐射场特性以与 S 曲线。一．设计目的与要求1.理解和掌握微带天线的设计原理2.选定微带天线的参数：工作频率、介质基片厚度、贴片模型与馈电点位置3.创建工程并根据设计尺寸参数指标绘制微带天线 HFSS 模型4.保存工程后设定边界条件、求解扫描频率，生成 S 参数曲线和方向图5.观察对比不同尺寸参数的微带天线的仿真结果，并分析它们对性能的影响二．实验原理如下图所示，用传输线模分析法介绍它的辐射原理。。设辐射元的长为 L，宽为 ω，介质基片的厚度为 h。现将辐射元、介质基片和接地板视为一段长为 L 的微带传输线，在传输线的两端断开形成开路，根据微带传输线的理论，由于基片厚度 h<<λ，场沿 h 方向均匀分布。在最简单的情况下，场沿宽度 ω 方向也没有变化，而仅在长度方向（L≈λ/2)有变化。在开路两端的电场均可以分解为相对于接地板的垂直重量和水平重量，两垂直重量方向相反，水平重量方向一样，因而在垂直于接地板的方向，两水平重量电场所产生的远区场同向叠加，而两垂直重量所产生的场反相相消。因此，两开路端的水平重量可以等效为无限大平面上同相激励的两个缝隙，缝的电场方向与长边垂直，并沿长边 ω 均匀分布。缝的宽度△L≈h，长度为 ω，两缝间距为 L≈λ/2。这就是说，微带天线的辐射可以等效为有两个缝隙所组成的二元阵列。矩形贴片天线示意图三．贴片天线仿真步骤1、建立新的工程运行 HFSS，点击菜单栏中的 Project>Insert HFSS Dessign，建立一个新的工程。2、设置求解类型（1）在菜单栏中点击 HFSS>Solution Type。（2）在弹出的 Solution Type 窗口中（a）选择 Driven Modal。（b）点击 OK 按钮。3. 设置模型单位将创建模型中的单位设置为毫米。（1）在菜单栏中点击 3D Modeler>Units。（2）设置模型单位：（a）在设置单位窗口中选择：mm。（b）点击 OK 按钮。4、创建微带天线模型（1）创建地板 GroundPlane。坐标：X：-45，Y：-45，Z：0 按回车键。在坐标输入栏中输入长、宽：dX：90，dY：90，dZ：0。（2）为 GroundPlane 设置理想金属边界。在 3D 模型窗口中将 3D 模型以合适的大小显示（可以用 Ctrl+D 来操作）。（3）建立介质基片。在菜单栏中点击 Draw>...