从模拟到实现

btty038

从模拟到实现 [复制链接]

微带贴片天线
从模拟到实现
在Ansoft HFSS 教程 1中，模拟了微带贴片天线，并显示了数值回波损耗和辐射图。本教程的目的是进一步讨论微带贴片天线并展示实验结果。特别是，补丁的尺寸与馈送网络一起给出。讨论了尺寸以及它们是如何获得的。还显示了制造的微带贴片天线。将实验回波损耗和实验 E 和 H 平面辐射模式与 Ansoft HFSS 结果进行比较。此外，还显示了制造天线的三维辐射图。本教程的目的是向读者展示数值和实验结果的比较。

图 1 微带贴片天线模型；边缘馈电与四分之一波长变压器部分到 50 Ω 传输线。
微带贴片模型
用于 Ansoft HFSS 数值模拟的微带贴片天线模型如图 1 所示。贴片天线设计用于在具有 2.2 介电常数和 1.57 毫米厚度的基板上工作 2.4 GHz。要确定宽度 (W)，请使用微带贴片天线计算器用于提供初始起点。选择长度 (L) 与 W 相同以获得对称的辐射图。在 Ansoft HFSS 中模拟没有馈电网络的贴片，以调整 W 以在 2.4 GHz 处谐振。接下来，通过在边缘放置一条长度为 50 Ω 的传输线来确定贴片边缘的输入阻抗。通过去嵌入 50 Ω 传输线，边缘输入阻抗被确定为 343 Ω。因此，使用四分之一波长变压器将 343 Ω 输入阻抗匹配到 50 Ω 系统。整个微带贴片天线的最终尺寸为

•  宽：41.08 毫米

•  长：41.08 毫米

•  l qw : 24.05 毫米

•  w qw : 0.72 毫米

•  l 50 : 15.00 毫米

•  宽50：4.84 毫米

实现
在HFSS仿真确认2.37 GHz的谐振，回波损耗小于-10 dB后，通过光刻实现微带贴片天线。图 2 显示了与 HFSS 模型相比，带有 3.5 mm SMA 母连接器的微带贴片天线。数值和实验回波损耗的比较如图 3 所示。在 HFSS 和测量结果之间可以看到很好的一致性。

图 2. 微带贴片天线：模型与现实。

图 3. 微带贴片天线的回波损耗。
辐射模式
然后将制造的天线放置在天线室内。图 4 显示了安装在旋转台上的天线。使用波导探头测量微带贴片天线的近场，并进行后处理以获得远场辐射图。
图 4. 可用于近场采样的预制微带贴片天线。
数值和实验 E 平面和 H 平面辐射方向图分别如图 5 和图 6 所示。可以看出良好的一致性，背面的差异是由于天线室旋转台的金属安装结构。图 7 显示了微带贴片天线的实验 3-D 辐射方向图。
图 5. E-Plane 辐射方向图。

图 6. H 面辐射方向图。

点击上图查看Gif动图
图 7. 3-D 辐射方向图。

 

lugl4313820

这天线可以是认为三维，还是四维？

btty038

lugl4313820 发表于 2022-8-18 20:46 这天线可以是认为三维，还是四维？

这个主要是3D展示的