通信專業(yè)天線課程設(shè)計(jì)參考模板

1、 題 目： 作 者1： 班級 學(xué)號 姓名 作 者2： 班級 學(xué)號 姓名 可參照以下例子： 雙頻帶微帶天線設(shè)計(jì)1.矩形微帶天線基本原理導(dǎo)體貼片為矩形的微帶天線，由傳輸線或同軸探針饋電，在貼片與接地板之間激起高頻電磁場，并通過貼片四周與接地板之間的縫隙向外輻射。矩形微帶貼片可看作寬為W、長為L（一般）的一段微帶傳輸線，其終端（）處呈現(xiàn)開路，是電壓波幅和電流波節(jié)面。貼片和接地板之間的電場分布如下圖所示。選擇圖示坐標(biāo)系，假設(shè)電場沿z方向均勻分布，沿y方向的電場分布可近似表示為：貼片四周窄縫上的等效面磁流密度為： （*）-縫隙表面的外法向單位矢量。由于電場只有x方向分量，因此等效面磁流均與接地板平行，見

2、圖中箭頭所示。 由（*）式可知， 表面磁流沿兩條W邊是同向的，其輻射場在x軸方向同相疊加，呈最大輻射，并隨偏離角的增大而減小，形成邊射方向圖。 在每條L邊上，磁流呈反對稱分布，在H面（xoz面）上的輻射相互抵消；兩條L邊的磁流彼此呈反對稱分布，在E面（xoy面）上的輻射場也相互抵消。L邊在其它平面上的輻射雖然不會(huì)完全抵消，但與兩條W的輻射場相比，顯得非常微弱。可見矩形微帶天線的輻射主要由兩條W邊的縫隙產(chǎn)生，稱為輻射邊。矩形微帶天線的輻射場由相距L的兩條W邊縫隙輻射場疊加而成。考慮的縫隙，表面磁流密度為：對于遠(yuǎn)區(qū)觀察點(diǎn)，磁矢位為：式中考慮了接地板引入的鏡像效應(yīng)。積分后得到：由可得遠(yuǎn)區(qū)電場矢量為：

3、對于處面磁流對輻射場的貢獻(xiàn)，可考慮間距的等幅同相二元陣，其陣因子為：矩形微帶天線遠(yuǎn)區(qū)輻射場為：雙頻微帶天線結(jié)構(gòu)圖（完成內(nèi)容一）設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容1、運(yùn)行CST，進(jìn)入微波工作室，設(shè)置模型單位?？蓞⒄誄ST書中208頁。2、創(chuàng)建天線微帶模型，確定微帶天線結(jié)構(gòu)、尺寸和材料等。首先創(chuàng)建地板Ground Plane，然后建立介質(zhì)基片Substrate，關(guān)鍵是創(chuàng)建輻射單元金屬貼片Patch的結(jié)構(gòu)和尺寸，中心諧振頻率，其中C為光速，l為輻射單元邊長，為有效介電常數(shù)。設(shè)置端口激勵(lì)，可參照CST書中194頁。設(shè)置求解頻率及掃描頻率范圍。設(shè)置多頻點(diǎn)遠(yuǎn)場監(jiān)視器。運(yùn)行時(shí)域求解器。通過S11參數(shù)或VSWR分析微帶天線帶寬。

4、遠(yuǎn)場方向圖分析自己用CST畫出結(jié)構(gòu)圖，（若設(shè)計(jì)寬帶單極子微帶天線可以使用所發(fā)的CST模型）。實(shí)例：,。雙頻微帶天線帶寬分析（完成內(nèi)容二 自己補(bǔ)上具體內(nèi)容） 微帶天線易于實(shí)現(xiàn)雙頻段工作，矩形貼片天線是利用激勵(lì)多模來獲得雙頻的，見下圖所示。圖中在非輻射兩邊各開一個(gè)長度相等的縫隙，在貼片中心線上一適當(dāng)位置處饋電。這種結(jié)構(gòu)的工作模式有兩種，一種是模，另一種模式介于和之間，兩種模式電流分布和輻射特性均相似，并具有相同的極化平面，兩種模式分別工作于不同的頻率。 CST計(jì)算和實(shí)測的曲線如下圖所示。重點(diǎn)結(jié)合CST仿真圖分析饋電位置、開縫長和寬對頻率帶寬S11特性的影響（重點(diǎn)：此處可展開分析，查中國知網(wǎng)參考文獻(xiàn)）。（若設(shè)計(jì)寬帶單極子微帶天線可以使用所發(fā)的CST模型，一定要結(jié)合CST仿真圖分析開縫、切角的尺寸大小對S11帶寬影響,查中國知網(wǎng)參考文獻(xiàn)）。 （若設(shè)計(jì)寬帶開槽帶阻微帶天線也要結(jié)合CST仿真圖分析開縫尺寸大小和開縫位