双端口馈电天线
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1、双端口馈电天线具体设计过程以及最终结果1首先利用ADS计算10mmx10mm贴片天线的谐振频率(645GHz左右),以及为实现阻抗匹配,作为传输线的微带线的长度与宽度,其具体步骤如下在 ADS 的 Schematic 中点击 GenerateUpdate Layout,仿真出 lOmmxlOmm 贴片天线在给 定 PCB 的谐振频率以及输入阻抗,为了使天线的辐射阻抗能与同轴馈电端口的特性阻抗相卩 ln b / a匹配(由公式 0计算,b、a分别为同轴电缆的外、内diameter,计算结果为 2兀 r 057.81ohm),需要设计一系列微带传输线。利用ADS中的Smith Chart(史密斯圆
2、图)工具计 算出所需微带传输线的特征阻抗以及电长度(波矢与传输线的乘积),根据微带线的特征阻 抗以及电长度,利用ADS计算传输线的工具LineCalc来设计传输线宽度和长度,然后在 Schematic画出该天线的电路图(输出天线的S参数的sip文件,在Schematic中导入),扫 频后发现匹配良好(S(1,1)v-15dB),开始在HFSS中进行仿真。2.HFSS 的仿真设计好的模型如图一所示;这里的馈电端口采用的是双端口馈电,并有90deg的相位 差以实现天线辐射的圆极化。通过参数扫描以及最优化处理,最终获得的参数为:贴片宽度 为9.85mm,轴比带宽为16% (ARW1), 6.45GH
3、z时右旋增益曲线与总增益曲线吻合地十分 良好(如图二所示,以仰角theta为横坐标,方位角phi选取为0deg),最大增益7.05dB,阻 抗带宽(S(1,1) W-10dB) 2.5%,最后两点是有待改善的地方。注:这个仿真我是昨天才刚刚完成的,仿真过程中我学了实现圆极化的原理,贴片天线 辐射的原理以及 ADS 中 smith chart 和 Linecalc 工具的使用;在我使用 HFSS 以及 ADS 的过 程中,我意识到只有熟悉基本理论之后才能迅速建模,发现建模过程中出现的问题,找出解 决方法,同时也感觉到软件之间应该都是相通的(比如在ADS设计的微带线长度宽度直接 拿到HFSS中建模仍然可以得到十分好的S(1,1)曲线)。胡老师你给我的3篇文章我会在这 个周末之前把综述交给你。图二:右旋增益曲线和总增益曲线
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