ADS Momentum設(shè)計(jì)平面天線實(shí)例
另一個(gè)例子是ADS系統(tǒng)內(nèi)建的例子。這個(gè)例子可以從ADS Main Window中的 File example project momentum antenna single_patch_prj找到,我們也可以用之前建入的Equation去計(jì)算電路的尺寸,如圖12。將基頻(fundamental frequency)設(shè)定為為7.6GHz,基板的介電係數(shù)為2.2、厚度為0.79mm,之後建構(gòu)實(shí)體電路在Layout Window內(nèi),如圖13所示。模擬完之後可以在Data Display Window 中看到結(jié)果,從圖14中可以看到兩個(gè)諧振的頻率點(diǎn),一個(gè)在7.6GHz,一個(gè)在18.37GHz。用第二個(gè)分析方法來看可以知道第一個(gè)諧振頻率為TM001 mode;第二個(gè)諧振頻率為TM030 mode,電流變化和遠(yuǎn)場場型分別在圖15、16中。
圖12 計(jì)算電路的尺寸
圖13 電路的佈局圖
圖14 在Data Display Window中秀出模擬結(jié)果
(b)TM030 18.37GHz
圖15 電流變化
(a)遠(yuǎn)場場型 7.6GHz
(b)遠(yuǎn)場場型 18.37GHz
圖16 遠(yuǎn)場場型
結(jié)論
本文一開始先介紹天線饋入的方式,不同的饋入方式對平板天線的效能有決定性的影響,Transmission Line Feed 可以改變輸入的阻抗值,對諧振頻率並不會有太大的影響,Coaxial Feed和平板天線的排列成正交垂直,所以有很好的隔離度,Coupled Feed是利用coupled line 把能量耦合到天線上再幅射出去,這種方式耦合的能量通常較小,Buried Feed是把天線做在上層,傳輸線做在下層,同時(shí)使這二個(gè)部分達(dá)到最佳化,Slot Feed 是改良自Buried Feed 的架構(gòu),在傳輸線和天線中間放上接地面,使二者有很好的隔離度。
其次介紹兩種分析平板天線的方法,一種是以Transmission-Line Model 來分析電路,另一則利用Cavity Model來做分析,利用Transmission-Line Model 可以設(shè)計(jì)平板天線的實(shí)際尺寸,再利用ADS 做模擬,如第一個(gè)設(shè)計(jì)的例子所述,利用Cavity Model 可以對平板天線實(shí)際的諧振情形有更深入的了解,如第二個(gè)例子所述。
以ADS實(shí)際設(shè)計(jì)幾個(gè)例子,主要的目的是希望能幫助設(shè)計(jì)者使用ADS快速的完成設(shè)計(jì)的工作。更深入的理論可以參考Constantine A.Balanis , antenna theory analysis and design, Second Edition, Wiley, CH12, 2000。(本文由安捷倫科技提供)
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