24ghz天线设计-仿真报告

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1、微波技术与天线课程设计报告仿真结果课题：2.4GHz天线的设计院系：文正学院电了信息系专业：2012级通信工程姓名：郑富成学号：1217408034指导老师：刘学观日期：2014年12月25日一、设计名称2.4GHz微带贴片天线二、设计目标1.设计2.4GHz的天线，使其在2.4GHz处产生谐振2.冋波损耗

2、£r

3、>l3.驻波比VSRP-4.三、设计过程微带天线主要参数如图，w为辐射贴片的宽度，L为长度。k为馈线的长度，Wi1.微带辐射贴片尺寸估算微带辐射贴片的宽度:由相关数据：c=3X10®m/

4、s,f=2.4Ghz,=4.4。解得:W0=38.03mm辐射贴片的松度i。一般取么/2。考虑到边缘缩短效应后，实际上的辐射单元长度应为：sr—12er+l=_—△£=0.412ft其屮AL为等效辐射缝隙长度，Ee为有效介电常数。（X+0.3）O/ft+0.264）（X—0.258）（w/ft+0.8）带入=4.4,h=1.6mm，W0=38.03mm得ree=4.12Ui=0.740mm所以L0=29.11mm1.馈电点位置微带线馈电点位置选在辐射贴片的中点，此时馈电点和辐射贴片边缘距离为Z=w

5、/2=19.0151.输入阻抗如果采用微带线馈电方式，馈电点到辐射贴片边缘拐角的距离为，则微带线的输入导纳近似为:2G式中:12^（咖O+咖邏由此，计算出输入阻抗=—=420.05ft2.阻抗匹配输入阻抗一般不符合微波器件通用的son系统，所以在设计微带线馈电矩形微带天线时，可加上一段A/4的阻抗变换器。则阻抗变换器的特性阻抗:=[^-=144.923ft借由此可以计算出馈线的宽度％由下式59.952In+fwfti解得:119.904n-+2.42-^+6，难>1=1.16mm四、参数汇总由以上

6、可以得到各变量的理论值:乙o/mmWj/rninLj/mrnvr2/mmL2/min7?/mm80801.1631.253.06291.6五、仿真过程采用如上数据，在HFSS中绘制侧馈微带天线，如图3.1所示:000-500-HCurvtInforacMionraditionl=e28fnm*•1000—•1500—•2000—2500—•3000一3500—•40002.502^02MFreq245^£1^6666fSad&=-578^88889rnm-radi(fon=-57mnV^•1^2

7、2222^-radrtionl=*28mm,^^•l(mL444rnm-rSadit£^F?S888889rnm-raditK)n=,57mfn,SetupW^radrtion=*57.22^2227^1^44444

8、itionJ=#2822222222mracfttionj?2844444444mm.!2mm.raditionl=e2844444444mraditionK2844444444m2M=T图3.2对扫描结果最终选择radition=58.11mm,是屮心频率在2.4GHz。接卜来调整raditionj,最终选择radition_l=29.11mm。最终的结果图如图3.3至3.5所示。0.00-25.00—-30.00—-35.00—.40on图3.3最终参数的SulH］波损耗从图上可以看出来，回波

9、损耗敁低点在2.4GHz上，误差为0.12%,此点的冋波损耗为-23.2dB，而在2.4GHz屮心频点上的冋波损耗为-23.31dB,也基本达到要求，带宽B=2.43-2.31=120MHz!1!心得体会HFSS作为模仿仿真高频无缘器件的专门工具，精确度高是其一大优点。在模型的绘制上，HFSS采用AUTOCAD引擎，可以精确的描述任意的立体结构。其次，可以方便地指定介质材料的各项参数。而且，通过对边界条件的定义，可以精确的指定端口，设定放射边界面，以及E、H对称面、PERFECTE、H面等复杂的边

10、界条件通过HFSS这个软件lUlj出图形，而且是3D效果可以让我们直观地丫解天线的形状，结合书本理论知识是我更好的理解微波天线这门课程。