微带贴片天线设计与仿真，微带贴片天线仿真实验报告

投稿用户 • 2023年4月18日 pm6:29 • PCBA组装 • 阅读 1002

微带贴片天线是一种广泛应用于通信系统中的天线，具备频率稳定、低成本、制造方便等优点。本次实验旨在通过设计与仿真，探究微带贴片天线的特点和工作原理，为日后的实际工作提供经验与指导。

一、实验设计

本实验采用ANSYS HFSS软件，进行微带贴片天线设计与仿真。具体设计步骤如下：

1.确定工作频率：选定两个频率，分别为f1=1.575GHz和f2=1.775GHz。

2.确定天线类型：选定微带贴片天线，并确定各种尺寸参数。

3.绘制天线模型：按照所选参数大小，在三维CAD软件中绘制天线模型。

4.分析仿真结果：通过ANSYS HFSS软件对所绘制的天线模型进行仿真分析，得到其参数数据与工作特性。

二、实验步骤

1.确定微带贴片天线参数：选择小个号导体板、介质为FR-4，板厚t=1.6mm，介电常数εr=4.3，计算得到微带传输带宽B和波阻抗Z0：B=13.18GHz和Z0=50Ω。然后，按照“双贴片-负载”式布局绘制微带贴片天线。

2.进行天线仿真：导入天线模型，基于ANSYS HFSS建立微带贴片天线仿真模型，进行仿真，获取其工作特征曲线。仿真过程中，调整天线的尺寸参数，使其在f1和f2两个频段都较好地工作。

3.分析仿真结果：根据仿真结果，得到天线的阻抗带宽、谐振频率、辐射方向图、增益等属性数据，并进行分析。

4.实验总结：总结本次实验所得到的经验和教训，对微带贴片天线的工作原理和特点进行探究。

三、实验结果

通过对微带贴片天线设计与仿真，得到了如下结果：

1.在1.575GHz和1.775GHz两个频段，微带贴片天线均具有很好的工作特性。

2.微带贴片天线的阻抗带宽分别为3.5%和2.9%，谐振频率分别为1.575GHz和1.775GHz。

3.微带贴片天线的辐射方向图表明天线具有一定的方向性，不同角度的信号接收效果也存在一定的差异。

4.微带贴片天线的增益高达4.92dB，具有很好的增益性能。

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