宽频带微带天线的研究及设计实现

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本文的主要目的是，根据微波暗室中近场天线测量平台的建造需要，设计一
套工作于0．5G}k～4GHz的接收天线系列，要求在该频段内天线的反射系数
l墨，k一10d曰(驻波比俺讳及‘2)、各频点上的最高增益均高于3d口、且半功率
波瓣宽度须达到6矿以上．考虑到近场天线测量平台的体积和构架等因素，这里
采用结构相对较小的宽频带微带天线来实现。因此，本文先从微带天线的基本电
磁理论出发，通过M棚^B编程仿真和A潞oft公司的I礤豁(高频结构仿真软
件)建模仿真，对微带天线的分析方法和宽频带微带天线的结构进行了深入的研
究，并设计出一套满足上述指标的宽频带微带天线，最后通过实验室提供的远场
天线测量系统对所设计出的天线进行实物测量，发现仿真结果和实测结果有很好
的一致性。
论文的总体结构如下：
首先，详细介绍了微带天线的基本电磁理论，其中包括微带天线的定义、基
本结构、优缺点、应用、辐射原理和馈电方法等，对微带天线的基本理论有了初
步了解。
其次，结合M棚AB编程仿真和删略S建模仿真，对微带天线的三种典型分
析方法进行了深入研究，即传输线法、腔模理论和有限元法，为下面宽频带微带
天线的设计奠定了理论依据。
第三，通过m毽S建模仿真和M棚AB编程仿真，研究并探讨了三种宽频带
微带天线的结构，掌握了三种微带天线的扩频技术。
第四，设计了三副分别工作于0．5GIk～1GIk、lG}k～2GHz、2G}k～4GHz
脊形接地板微带天线，和一副工作于O．5G}k～4GHz的Ⅵvaldi宽缝微带天线，每种
天线的设计均从典型结构出发，依据相关理论和算法的分析结果来改进天线的结
构，使其具备宽带特性，并最终确定天线的各个尺寸，整个设计流程均通过
M棚AB编程仿真和HFss建模仿真来实现。
最后，结合实验室提供的微波暗室测试环境，通过远场天线测量系统对
2GI乜～4G№脊形接地板微带天线的实物进行测量，并将实测结果和仿真结果进
行比较，发现两者有很好的一致性，进一步验证了所提出设计方法的有效性和
卸FsS高频结构仿真软件的可靠性。
【文件名】:12928@52RD_宽频带微带天线的研究及设计实现.pdf
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