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文档简介

6.4矩形微带天线仿真实验一、实验目的(1)了解矩形微带天线的辐射原理和分析方法，并掌握微带天线尺寸计算一般过程。(2)学习并掌握HFSS软件的使用，熟悉天线仿真的流程，并完成天线的优化设计。(3)通过HFSS仿真分析以理解天线的辐射原理及天线基本参数。(4)能够设计出满足指标要求的矩形微带天线。二、预习要求(1)了解矩形微带天线的结构、辐射原理和基本参数。(2)熟悉HFSS软件分析。(3)熟悉利用HFSS熟悉设计天线的基本方法及具体操作三、实验原理

微带天线因其剖面低、尺寸小、重量轻、易共形和集成等优点而得到广泛的应用。微带天线通常在一块厚度远小于工作波长的介质基片的一面上敷以金属层作为接地板，而另一面是尺寸和波长相比拟的金属层作为辐射片，并利用微带线或同轴线等传输线进行馈电。

2.微带天线的馈电

目前常见的几种微带天线馈电形式有微带线馈电、同轴线馈电、耦合馈电和缝隙馈电等，其中，微带线馈电和同轴线馈电是应用最为广泛的两种馈电方式。1)微带线馈电微带线馈电方式又称为侧馈，是把微带传输线与微带辐射贴片集成在一起进行馈电，可以为中心馈电，也可以偏心馈电，如图6.4-2所示，但馈电点的位置与激励模式有关。

(a)中心馈电(b)偏心馈电图6.4-2微带线馈电由上面几个实验可知，微带天线的输入阻抗存在与50Ω不一致的情况，所以可以在天线辐射贴片与馈线之间接入阻抗匹配变换器而重新做成天线，其中，如果矩形辐射贴片的场沿某边有变化，那么改动馈电点的位置是获得阻抗匹配的一种简单办法。

2)同轴线馈电同轴线馈电又称为背馈，它是将同轴插座安装在接地板上，同轴线外导体接地、内导体穿过介质基片接在辐射贴片上，如图6.4-3所示。

（a）俯视图（b）侧视图

图6.4-3同轴线馈电

四、实验仪器计算机

1台

HFSS软件

1套五、实验内容设计一个同轴线馈电的矩形微带天线，其中心频率为2.45GHz，中心频率处的回波损耗不小于20dB。介质基片厚度H=1.6mm，相对介电常数εr=4.4。总结设计思路和过程，给出具体的天线结构参数和仿真结果（如VSWR、方向图等），分析其远区辐射场特性。六、注意事项(1)采用TXLINE软件计算相应微带线的长度和宽度。(2)天线的初始尺寸应准确计算。(3)HFSS建模、激励设置、边界条件设置、求解设置等应正确。(4)结合天线的工作原理，灵活使用HFSS的扫参、优化和灵敏度分析等功能进行电路优化。七、报告要求(1)按照标准实验报告的格式和

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