天线设计流程
1确定设计目标
2查阅资料确定形状给出结构图变量形式
3仿真建模、求解
4优化设计确定变量值
5版图加工测试
f设计目标
设计并实现一款超宽带天线天线馈电方式采用50Ohm微带线进行馈电天线在31106GHz频段范围内满足S1110dB天线辐射方向图为全向。天线介质基板采用选用介质板FR4其相对介电常数为44厚度为h08mm。
f基于HFSS130的超宽带天线设计实例
一、建立工程
菜单ProjectI
sertHFSSDesig
二、设置求解模式
菜单HFSSSolutio
Type天线为Drive
Modal
三、天线模型建立
1、设置模型尺寸长度单位
f菜单ModelerU
itsmmOK单位一般设置为毫米mm。
2、天线模型结构
本例天线采用的模型如图1所示其详细结构尺寸见表1
图1超宽带平面天线结构图
f表1初步设计的超宽带平面天线尺寸w16mml32mmh08mm
wd15mml112mmh111mm
w13mmh220mmh34mm微带线阻抗验证
1、采用Agile
tAppCAD计算
2、采用Li
eCalc计算工具ADS中的工具
f3、输入设计参量
菜单ProjectProjectVariables或者HFSSDesig
Properties点击Add输入w16mm变量详见下图
f依次输入表1中全部变量最终如下图
4、建立模型
1创建介质板FR4
a在菜单栏中点击DrawBox在模型窗口任意创建Box1
fb双击模型窗口左侧的Box1改名为Substrate在点击Material后面的
按钮选择Edit搜索FR4选择FR4_epoxy点击确定。
fc双击模型窗口左侧Substrate的子目录Createbox修改介质板大小及厚
度。介质板长l32mm宽w16mm厚h08mm如下图所示点
击确定。
2创建微带馈线
fa在菜单栏中点击DrawRecta
gle在模型窗口任意创建Recta
gle1
b双击模型窗口左侧的Recta
gle1改名为microstrip点击确定。
c双击模型窗口左侧microstrip的子目录Createrecta
gle修改微带传输
线大小。微带线宽wd15mm长l112mm微带线位于介质板顶层
正中处。
3创建接地板
a在菜单栏中点击DrawRecta
gle在模型窗口任意位置创建
Recta
gle1。
b双击模型窗口左侧的Recta
gle1改名为grou
dpla
e点击确定。
c双击模型窗口左侧grou
dpla
e的子目录Createrecta
gle修改接地板
f大小。接地板宽w16mm长h111mm微带线位于介质板底层。
4创建阶梯形辐射贴片
a在菜单栏中点击DrawRecta
gle在模型窗口任意创建Recta
gle1。
b双击模型窗口左侧的Recta
gle1改名为patch点击确定。
c双击模型窗口左侧patch的子目录Createrecta
gle修改辐射贴片大小。
贴片宽w16mm长h220mm辐射贴片为与介质顶层与微带线相连。
d在菜单栏中点击DrawRecta
gle在模型窗口任意创建Recta
gle1和
Recta
gle2分别改名为stair1和stair2
e修改stair1及stair2的大小w13mmh34mm分别为与辐射贴片左、
右下角。
ff同时选中patch、stair1、stair2并在菜单栏r