使用Ansoft HFSS設(shè)計(jì)圓極化微帶天線陣
2.2 天線陣列建模及仿真結(jié)果
按照上述天線陣元的理論分析所設(shè)計(jì)的天線陣元在諧振頻率、駐波、軸比均滿足陣列設(shè)計(jì)要求。對(duì)天線陣列饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)饋電形式,在饋電網(wǎng)絡(luò)中利用兩級(jí)二功率分配器進(jìn)行饋電,以保證各陣元的饋電電壓的等幅同相,為了達(dá)到最佳匹配效果,加入λg/ 4 阻抗匹配器對(duì)饋線進(jìn)行逐段匹配使整個(gè)天線陣系統(tǒng)的輸入駐波較小,天線效率較高。最終天線陣列的仿真模型如圖2 所示。
圖2 天線陣列的仿真模型
通過(guò)軟件仿真,可得最終微帶天線陣列的回波損耗(Return Loss) 、軸比Ax 以及E面方向圖,如圖3~圖5 所示。
圖3 微帶天線陣列的回波損耗
圖4 微帶天線陣列的軸比
圖5 E面方向圖
3 實(shí)測(cè)結(jié)果及比較
根據(jù)前面的設(shè)計(jì),加工了一幅正交饋電方形微帶貼片天線陣,并進(jìn)行了測(cè)試。最終樣品在中心頻率處VSWR = 1.23、Gain = 12.9 dBi、2θ3dB = 40°。圖 6 為微帶天線陣列實(shí)物照片,圖7 為天線實(shí)驗(yàn)所測(cè)的反射損耗,圖 8 為在微波暗室所測(cè)方向圖?梢钥闯觯抡嬷岛蛯(shí)驗(yàn)值比較吻合。
圖6 微帶天線陣實(shí)物照片
圖7 S11測(cè)試結(jié)果
圖8 微波暗室測(cè)試E面方向圖
4 結(jié)語(yǔ)
本文應(yīng)用Ansoft HFSS 軟件仿真設(shè)計(jì)了一種工作于2.43GHz 的圓極化方形微帶天線陣,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿 真結(jié)果較好吻合,這說(shuō)明Ansoft HFSS 軟件具有數(shù)學(xué)模型正確、計(jì)算精度高的優(yōu)點(diǎn),,是一種比較理想的天線設(shè)計(jì)工具,這就為微帶天線設(shè)計(jì)提供了一種可以選擇的高效途徑,極大地簡(jiǎn)化了天線的分析設(shè)計(jì)過(guò)程。
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