基于HFSS的圆极化阵列天线设计

当下,人类生活的信息时代正在进行着翻天覆地的大变革,无线通信技术日新月异,移动通信4G时代的到来更加推动了无线通信技术的发展。作为无线通信系统中最为重要的部分之一,天线也得到了飞速的发展。过去相当长的一段时间内,传统的简单天线一直发挥着其稳定的作用服务于无线通信系统。但是近年来,由于天线使用平台的特殊要求,传统的单一的线极化天线已经不能满足实际的要求,圆极化天线越来越受到人们的重视。

当前圆极化微带天线的研究课题有高增益圆极化天线、双圆极化微带天线、宽频带圆极化微带天线等。本文研究设计了一个高增益圆极化微带天线阵列,工作在中心频率8.3GHZ文章的目的是抛砖引玉,希望各位大佬相互借鉴交流学习,多多指教。

单元天线设计

如下图所示,实现圆极化的方法有切角等方法,这里不再赘述

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图1

本文设计的采用经典图1的方法,采用背部馈电,之所以没用微带线馈电,是因为微带线电流辐射会影响到天线,采用背部馈电,组成馈电网络时影响最小。单元如下图基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图2下图是对关键参数的扫描,关键参数有切角宽度,方形贴片宽度,同轴线位置,下面只给出贴片长度对s11AR的影响

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图3基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图4

经过hfss软件优化器的运算,得出最解如下图

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图5

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图6

二阵列设计

单元设计完成,接下来是阵列,根据阵列理论,影响性能的因素较多,间距,馈电网络等都会产生很大影响,经过不断调试,最终阵列为4X4,如下图基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图7

本次设计阵列采用双层基板,基板中间是地板,背面的馈电如下图,同时给出电流分布



基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图8

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图9下面是阵列主要指标,s11AR,增益等

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图10

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图11

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的图12

以上三图可知,谐振点在8.3GHZ左右,轴比AR小于3dB,3dB宽度较窄,SLL14dB,可以根据要求调整阵列,实现更小的SLL

总结

本文提出一种4X4的阵列,效果较好,容易加工。

最后,有需要欢迎通过微信公众号联系我们。

微信公众号.jpg


HFSS

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的评论1条

基于HFSS的圆极化阵列天线设计的相关案例教程

2023-06-14
0 1 工具软件 1.1 过孔向导工具:Via Wizard3.1 1.2 ANSYS软件版本:2022 R1 0 2 叠层信息 说明: 2.1 此叠层是一个实际PCB设计项目的叠层 2.2 叠层中DK值,是板厂根据自己的工艺及经验得到的值,跟板材的Datasheet是对不上的,个人认为在有板厂提供的叠层时,使用板厂的 2.3 DF是根据Datasheet中得出,或者是随意填上去的,这里单针对过孔
本文原刊登于semiwiki.com:《HFSS Performance for “Almost Free” 》 作者:Jim DeLap 编辑整理:平野 | Ansys中国高级技术支持工程师 每天,工程师都在通过使用仿真技术来推动新一代产品的交付,以改善人们的日常生活。与此同时,他们也需要花时间等待仿真结束,期望能够更快速地得到答案。每当需要夜间等待仿真结果或是检查仿真运行状况时,工程师们可能也
HFSS是一款多功能电磁场设计和仿真的工具,2022年发布的新版本有三个主要的特点:更高效、更强大,更全面!下面让我们一睹为快! 更高效 矩阵求解优化: 新版本支持自动选择直接求解器或迭代求解器,会根据未知量、矩阵规模、网格质量等特点来选择求解器,每一步迭代都可以选择最佳的求解方式。 SBR+功能更新: SBR+功能在版本中能够自动处理介质交界面方向,介质区域可支持边界条件和导体。同时,SBR+F
摘 要:针对NFC(Near Field Communication)的天线的交互效率不高,导致传输信号不稳定的问题,可以分析天线的参数与电路的结构,使得天线性能达到最优。利用Ansoft HFSS(High Frequency Structure Simulator)进行环形天线的建模与分析,讨论了天线的结构参数对天线性能的影响,提出了RLC电路对天线电感的影响,设计了串联匹配电路。同时对天线的
【培训讲师】 上海安世亚太HFSS技术专家 【培训时间】 2023年3月14日~3月15日 【培训费用】 3000元/人 【培训等级】 初级 【培训地点】 上海安世亚太公司,上海市浦东新区平家桥路36号晶耀前滩5号楼9楼(地铁6/8/11号线东方体育中心站4号口出) 【培训特色】 —— 精品小班课,资深工程师授课 —— 项目经验丰富,精准匹配行业 —— 理论与上机结合,教学质量有保障 —— 真实案
硕士/复合材料工程师
影响力
粉丝
内容
获赞
收藏
    项目客服
    培训客服
    1 0