5g微带阵列天线VIP专享VIP免费

5g 微带阵列天线 5G 微带阵列天线 要求：利用介质常数为2.2，厚度为1mm，损耗角为0.0009 的介质，设计一个工作在5G 的4X4 的天线阵列。 评分标准： 良：带宽〈7% 优：带宽〉7%且效率大于60% 1 微带辐射贴片尺寸估算 设计微带天线的第一步是选择合适的介质基板，假设介质的介电常数为r ，对于工作频率f 的矩形微带天线，可以用下式设计出高效率辐射贴片的宽度W，即为： 121()2rcwf 式中，c 是光速，辐射贴片的长度一般取为/ 2e；这里e 是介质内的导波波长，即为： eecf 考虑到边缘缩短效应后，实际上的辐射单元长度L 应为： 22ecLLf  式中，e 是有效介电常数，L 是等效辐射缝隙长度。它们可以分别用下式计算，即为： 1211(1 12)22rrehw (0.3)(/0.264)0.412 (0.258)(/0.8)eew hLhw h 2.单元的仿真 由所给要求以及上述公式计算得辐射贴片的长度L=19.15mm,W=23.72mm。采用非辐射边馈电方式，模型如图1 所示： 图1 单元模型 此种馈电方式，可以通过移动馈电的位置获得阻抗匹配，设馈电点距离上宽边的偏移量为dx,经仿真得到当dx=4mm 时，阻抗匹配最好。另外，之前计算出的尺寸得到的谐振点略有偏移，经过仿真优化后贴片尺寸变为L=19mm,W=23.72mm。仿真结果图如图2，图3 所示。 3.504.004.505.005.506.006.50Freq [GHz]-30.00-25.00-20.00-15.00-10.00-5.000.00dB(S(1,1))HFSSDesign1XY Plot 1AN S O F Tm1m2m3Curve InfodB(S(1,1))Setup1 : SweepNameXYm14.9500 -10.3381m25.0600 -10.1725m35.0000 -26.9508 图2 S11 参数 3.504.004.505.005.506.006.50Freq [GHz]-20.00-17.50-15.00-12.50-10.00-7.50-5.00-2.500.00dB(S(1,1))HFSSDesign1XY Plot 12AN S O F TCurve InfodB(S(1,1))Setup1 : Sw eep 图 5 S11 参数 由S11 参数可以看到2×2 阵列天线谐振点为5GHz，且此时的S11=-19dB，说明反射损耗小，匹配良好。相对带宽约为2.8%。 -200.00-150.00-100.00-50.00 0.0050.00100.00150.00200.00Theta [deg]-40.00-30.00-20.00-10.000.0010.0020.00dB(GainTotal)HFSSDesign1XY Plot 13AN S O F Tm1m2m3m4Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptiveFreq='5GHz' Phi='0deg'dB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptiveFreq='5GHz' Phi='90deg'NameXYm1-1.000013.9625m2-57.00003.3614m3-90.0000...