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文档简介

2.4G矩形微带天线阵列分析中期报告任务书中本阶段工作目标与任务要求1.学习使用HFSS软件掌握HFSS使用流程，掌握模型建立方法，学习求解分析方法，学习场分布图画法等知识。2.掌握2.4G矩形微带天线阵列的基本原理和分析方法。掌握矩形微带天线的各种参数及辐射原理，掌握天线阵列的设计方法，掌握矩形微带天线的分析方法以及优化方法二、目前已完成任务情况1.掌握微带天线的辐射机理对于矩形贴片微带天线，理论上可以采用传输线模型来分析其性能，我们可以将辐射贴片、介质基片和接地板视为一段长度为的低阻抗微带传输线,在传输线的两端断开形成开路。在只考虑主模激励(模）的情况下，辐射基本上可以认为是由辐射贴片开路边的边缘引起的。在两开路端的电场可以分解为相对于接地板的垂直分量和水平分量；由于辐射贴片长度约为半个波长，所以两垂直分量电场方向相反，水平分量电场方向相同，两开路端的水平分量电场可以等效为无限大平面上同相激励的两个缝隙，缝隙的宽度为（(近似等于基片厚度)，长度为，两缝隙相距为半波长，缝隙的电场沿着方向均匀分布，电场方向垂直于。2.馈电方式的选择本次设计采用同轴线馈电：将同轴插座安装在接地板上，同轴线内导体穿过介质基片接在辐射贴片上，寻取正确的馈电点的位置就可获得良好的匹配。3.利用公式对微带辐射贴片尺寸进行估算贴片宽度：，其中为光速贴片长度：实际辐射单元长度：有效介电常数：等效辐射缝隙长度：同轴馈电点位置估算：，其中4.HFSS设计及建模通过学习，了解了HFSS的基本建模方法、求解分析方法等，并设计天线。图1.添加设计变量图2.创建基质基片图3.创建辐射贴片图4.创建参考地图5.创建同轴线内芯图6.创建信号传输端口面图7.设置边界条件和激励图8.求解频率和网格设置图9.设计检查并分析 使用HFSS的后处理模块对设计的天线进行分析，查看了回波损耗图10.查看回波损耗存在的问题和拟解决方法1.设计的天线谐振频率与实际需求的谐振频率有所偏差，为使天线的谐振频率正好在2.4GHz频点上，进一步提高回波损耗，将对天线进行优化设计解决办法：①添加参数扫描项贴片长度，分析贴片长度和谐振频率的关系；添加参数扫描项贴片宽度，分析贴片宽度和谐振频率的关系②设置优化变量③设置优化目标④运行优化查看结果2.查看天线性能查看天线的谐振频率、扫频分析结果、Smith圆图分析结果、增益方向图、方向系数等性能。3.天线阵列的设计拟设计一个1×4的微带阵列天线，首先设计出天线单元，在选取合适的馈电网络组成天线阵，最后分析天线的性能。其中的难点是馈电网络的设计解决办法：要设计的是均匀直线阵列天线，每个阵元的激励电流幅度和相位始终相同。所以，从输入端到各个阵元间的微带线长度和微带线结构都完全相同，才可以保证信号经过馈电网络后到各个阵元端的幅度和相位保持相同。为降低互耦效应，我打算把阵

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