基于HFSS的微带天线设计与优化开题报告

全文总字数：5915字

1.1课题研究的目的

无线通信设备现在无处不在，并且它们的使用正在稳步增长。 这些设备包括AM和FM无线电，蜂窝移动电话，平板电脑，笔记本电脑，卫星电话和接收器，全球定位系统（GPS）设备，射频识别（RFID）系统等等。天线是这些设备不可或缺的一部分，在定义这些设备的性能方面发挥着重要作用。因此，应小心执行任何无线设备的天线设计，以保证良好的系统级性能。

随着微制造技术的发展，通信设备的其他部分的尺寸已经大大减小，但是减小天线的尺寸仍然是困难且具有挑战性的任务。许多新的无线通信标准，包括Wi-Fi，第四代/长期演进，全球微波接入互操作性等定义在700 MHz-6 GHz的频率范围内。传统天线的长度量级约是其谐振频率对应的波长的一半，因此，在这些标准的较低频带工作的传统天线长度将非常大，在700MHz下约为214mm，很明显，这样的长度远远超过许多实际装置的规格，包括基于RFID的卡，移动电话，平板电脑以及其他便携式终端。因此，小型化在天线的设计与优化方面显得尤为重要[1]。

首先对矩形贴片微带天线进行分析，然后将矩形贴片微带天线用短路针短路，探索短路针的相关参数对天线性能的影响，例如短路针的数量、短路针间的距离、半径、介质厚度等对天线的带宽、增益、辐射图的影响，并进行详细的对比分析。在此基础上，进一步探索上述参量对短路针加载的圆形微带天线性能的影响，结合上述实验结果，总结短路针的各相关参数对微带天线性能的影响规律，并提出相应的改进方法。

本论文的主要目标在于：

1.基于微带天线基本理论模型设计一个矩形微带贴片天线，并分析其带宽、增益、方向图等性能。

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。

第6－9周：编程实现各算法，并进行仿真调试。

[1] Khan, M.U.;Sharawi, M.S.;Mittra et.al. Microstrip patch antenna miniaturisation techniques: a review[J]. IET MICROWAVES ANTENNAS PROPAGATION, 2015, Vol.9(9):913-922.

[2] Liu, Y (Liu, Yong)[1] ;Si et al. Some Recent Developments of Microstrip Antenna[J]. INTERNATIONAL JOURNAL OF ANTENNAS AND PROPAGATION, 2012, ( )

[3] Waterhouse, Rod B.;Targonski, S. D.. Design and performance of small printed antennas[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1998, Vol.46(11):1629-1633.

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