1569|2

5204

帖子

43

资源

版主

超详细教你用HFSS设计仿真倒F天线1 [复制链接]

倒F天线介绍

倒F天线(Inverted-F Antenna,IFA)是单极子天线的一种变形结构,具有体积小、结构简单、易于匹配、制作成本低等优点。

 

其广泛应用于蓝牙、WiFi等短距离无线通信领域。

 

倒F天线衍变发展的过程可以看成是从1/4波长单极子天线到倒L天线再到倒F天线的过程。

6e643cb1d6338b95dbd90c11a6923d4c.png  首先,将单极子天线进行90°弯曲,得到倒L天线,其总长仍然是1/4波长,单极子天线做这一变形的目的是有效减少天线的高度。

然而对于倒L天线,其上半部分平行于地面,这样减小高度的同时增加了天线的容性,为了保持天线的谐振特性,我们就需要增加天线的感性,通常是在天线的拐角处增加一个倒L形贴片,贴片的一端通过过孔与地面相连,这样就形成了倒F天线。

倒F天线结构如图所示:

51b6e08dd3d76a67887616cf84ef4dbd.png  倒F天线由长L的终端开路传输线和长为S的终端短路传输线并联组成。

其中,开路到馈点可以等效成电阻和电容的并联(相当于负载,谐振时开路),短路端到馈点可以等效为电阻和电感的串联(谐振时短路)。

当天线谐振时,电流主要分布在天线的水平部分和对地短路部分,而馈电支路基本无电流分布。

 

 

倒F天线的设计和分析

 

本案例 倒F天线制作在PCB上,工作于2.4GHz ISM频段,其中心频率为2.45GHz,并要求10dB带宽大于100MHz(S11,小于-10db的带宽达到100MHz以上)。

倒F天线结构模型如下图所示:

01a8bf7135eeadec657d689e64ab33c3.png  

整个天线结构分为3个部分,分别是倒F形状天线、介质层和接地板。

 

介质层的材质使用的是PCB中最常用的玻璃纤维环氧树脂(FR4),其相对介电常数4.4,损耗正切为0.02.介质层厚度为0.8mm,长度和宽度分别为110mm和50mm。

 

接地板位于介质层的下表面,其长度和宽度分别为90mm和50mm.

倒F天线位于介质层的上表面,其谐振长度L=16.2mm,天线高度为H=3.8mm,接地点和馈电点的距离S=5mm,微带线的宽度为1mm。

天线的接地点通过过孔与地板相连接,在建模时,对接地的过孔做了简化处理,用一个矩形理想导体平面来代替。

为了便于更改模型的大小以及后续的参数化分析,及分析天线的结构参数对天线性能的影响,在HFSS设计建模时,我们需要定义一系列的变量来表示天线的结构。

 

其中,天线的谐振长度用变量L表示,天线的高度用H表示,馈电点和接地点之间的距离用S表示,天线微带贴片的宽度用W表示,接地板的长度和宽度分别用GndY和GndX来表示,介质层的厚度用SubH表示,如下表变量及初始值:

4a2230c19532a01a5dd989d5c0489b6c.png

到这儿就是理论估算和 仿真建模前的预设值👇

此帖出自RF/无线论坛
个人签名

射频【放大器】


回复

190

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

这个要研究学习一下,一直关注这方面的东西,多谢。期待下文。

点评

这方面的东西倒是挺多的   详情 回复 发表于 2022-2-7 12:18

回复

5204

帖子

43

资源

版主

combat 发表于 2022-2-2 15:51 这个要研究学习一下,一直关注这方面的东西,多谢。期待下文。

这方面的东西倒是挺多的 

个人签名

射频【放大器】


回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

查找数据手册?

EEWorld Datasheet 技术支持

最新文章 更多>>
    推荐帖子
    OP07C放大仿真问题,如电路图所示,按照基本的放大电路

    OP07C放大仿真问题,如电路图所示,按照基本的放大电路,我认为我的电路连接没有问题,为什么在仿真输出端没有得到应该的变化? ...

    TI课随你变 票选你选型觉得最困难的元器件 获奖名单公布!

    课随你变 票选你选型觉得最困难的元器件 活动已结束,感谢各位网友的大力参与,现中奖名单如下,请各位获奖网友进行确认,并回帖 ...

    三、历届“控制类”赛题中所用到的微控制器

    本帖最后由 sigma 于 2019-6-13 14:33 编辑 根据历届赛题的要求来看,赛题没有专门指定需要使用哪一种微控制器,单片机、FPGA ...

    PCB安全间距如何设计?

    PCB设计中有诸多需要考虑到安全间距的地方。在此,暂且归为两类:一类为电气相关安全间距,一类为非电气相关安全间距。 ...

    Verilog典型电路设计_华为

    508241

    开关电源的问题

    花了40块钱买了一个5V/12V双输出开关电源。5V和12V是各自独立的。 前几天用过一次,今天又要用5V那一路电源,我用万用表 ...

    关闭
    站长推荐上一条 1/8 下一条

    About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

    站点相关: 安防电子 汽车电子 手机便携 工业控制 家用电子 医疗电子 测试测量 网络通信 物联网

    北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

    电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2022 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
    快速回复 返回顶部 返回列表