微带贴片天线毕业论文

传统的扩展微带天线带宽的方法包括引入L型探针结构馈线（相当于加入电感实现LC谐振结构），添加寄生单元以及加载超材料结构等。这些方法均增加了天线结构的复杂程度，进而为其工程化应用带来难度。但是，除去上述方法以外，也可以通过激励单天线的各个模达到相同的效果，且设计出的天线具有结构简单（单个贴片、单层介质）、稳定性强、低剖面、宽带（降低Q值）、低损耗（非多层结构）等诸多优点。 要想实现单天线的多模激发，需要在阻抗特性调控和辐射特性调控两个维度进行仿真与设计。在CST中进行特征模仿真时，需要完成天线的贴片布局，以及缝隙和短路柱等，而不需要加入馈电的部分。随后通过观察电流、磁流分布进行进一步优化。要想在指定频带内得到需要的模式，在激励相应模式的同时还需要抑制其他无关模式或将无关模式移至带外。 在贴片上开槽会让模式向高频移动，在贴片上加载短路柱会让模式向低频移动，且短路柱的数量和直径会对仿真结果有显著影响。增加外部贴片大小，模式的强电流将从中心向超表面的边缘移动。馈电点的位置会影响磁流的方向。

ANSYS HFSS 是全波三维电磁场仿真器，它基于自动网格剖分技术的高精度求解技术使得用户可以把更多的精力投入到产品设计，而不用浪费时间在仿真结果的验证上。HFSS 自带了丰富的模型库，可以方便进行建模。 微带天线在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。微带天线具有体积小，重量轻，低剖面，能与载体(如飞行器)共形，并且电性能多样，易于得到各种极化，易与有源器件、电路集成，因此应用广泛。 本文主要介绍如何使用ANSYS HFSS的自带模型库进行微带天线仿真。 打开ANSYS Electronics Desktop 2016，点击Project 菜单下的HFSS模块，打开操作界面。  选择合适的求解模式，针对不同的模型有相应的求解模式，本例微带天线使用终端驱动模式。 设置好驱动模式以后开始建模，在HFSS中可以使用基本的立方体、平面等进行建模，也可以使用自带的模型库进行建模。本例使用HFSS自带的模型库，在Draw菜单下选择微带贴片天线的模型，弹出模型尺寸对话框，可根据设计需要进行相应修改。 可以选择单独的模型，需要设置材料属性、边界条件和激励方式；也可以选择已设置好空气盒子的模型，模型已经设置好材料属性和边界条件和激励方式，不需要用户进行设置，仅需设置仿真条件，大大节约建模时间。最后可在工程树Result节点下，查看结果。 本文展示了如何使用ANSYS HFSS自带模型库中的模型进行微带贴片天线的建模仿真分析的基本操作。