华中科技大学
姓名：***
母鸡接鸡蛋申请学位级别：硕士
专业：电磁场与微波技术
指导教师：***
20070301
华中科技大学硕士学位论文
摘要
微带帖片天线具有剖面低、重量轻、易制作和容易做到与飞行器共形等特有的优点，在实际当中得到了
广泛的应用。随着不同用途需求对天线性能的要求越来越高，准确分析微带天线的物理尺寸和性能参数的关系有越来越重要的作用。对此，本文利用Ansoft HFSS软件研究了不同物理尺寸下微带天线性能的变化，并进行了优化。 论文论述了天线的基本概念和参数指标，重点对微带天线进行了研究，讨论了典型微带天线的特性和研究方法。在了解软件Ansoft HFSS的天线仿真功能和仿真流程的基础上，对两种设计方案下的微带天线进行了仿真分析。最后，针对含切角的微带帖片天线通过仿真优化，得到了天线性能的优化方案。
本文的工作，不仅为微带天线的工程优化设计提供了一种有效途径，而且证实了使用Ansoft HFSS软件的天线仿真功能，能够在其它更为复杂的天线的工程优化设计中，进行更多的方案比较并缩短设计周期，降低研制成本。
关键词微带天线 Ansoft HFSS 仿真分析优化
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Microstrip patch antenna has been widely used because of its own advantages, such as: low profile,
生殖健康管理light weight, easy fabrication, conformability to mounting hosts. But, with the increased demands of antenna quality for different purposes, how to analyze the physical sizes and performance parameters of microstrip antenna will be more and more important. So, this thesis used Ansoft HFSS software to optimization and do research about performance changes of microstrip antenna in several physical sizes.
The thesis introduced basic concepts and parameters of antenna, focus on microstrip antenna, then the classical microstrip antenna and its methods are illustrated. Be familiar with simulation function and simulation process of Ansoft HFSS software, did simulation analysis about microstrip antenna in two design methods. Finally, simulated the microstrip patch antenna which includes cutting corner, acquired the optimization program of antenna performance.
The thesis provided effective approach of engineering optimized design of microstrip antenna, confirmed that functional simulation of Ansoft HFSS software can do optimization design in more complex antenna projects, compared to more programs, it will ensure the precision and reduce the design cost.
Key Words：Microstrip antenna; Ansoft HFSS; Simulation analysis; Optimization
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1 绪论
数据监控1.1 引言
微带天线(Microstrip antenna)是由导体薄片粘贴在背面有导体接地板的介质基片上形成的天线，微带辐射器的概念首先由Deschamps于1953年提出[1]。但是到了20 世纪70年代初，当较好的理论模型以及对敷铜或敷金的介质基片的光刻技术发展之后，实际的微带天线才制造出来。此后，空间技术发展与对低剖面天线的需要，使这种新型的天线得到进一步发展。微带天线的发展是现代微波集成电路技术和实践在天线领域的重要应用。
和常用的微波天线(抛物面天线和相控阵天线)相比，微带天线主要优点有：体积小，重量轻，低剖面，能与载体共形；易于实现线极化和圆极化，容易实现双频段、双极化等多功能工作[2]；天线的散射截面较小；能得到单方向的宽瓣方向图，最大辐射方向在平面的法线方向；易于和微带线路集成，制造成本低，易于批量生产。微带天线已得到愈来愈广泛的重视，已用于大约100MHz～100GHz的宽广频域上，包括卫星通信、雷达、遥感、制导武器以及便携式无线电设备上。相同结构的微带天线组成微带天线阵可以获得更高的增益和更大的带宽。但是，微带天线的主要缺点是[3]：频带窄；有导体和介质损耗，并且会激励表面波，导致辐射效率降低；方向系数较低；单个微带天线的功率容量小；性能受基片材料影响大等。如今微带天线已经越来越受到重视，可以预计其将是未来内置天线技术的发展方向。 1.2 课题背景
60年前人们已经开始使用便携式无线通信设备。第一代模拟制式的移动电话出现在20-25年前，主要应用于一些专业领域内，比如车载电话、无线列调系统等。在最近的十几年里第二代数字移动电话得到了迅猛的发展，仅GSM就已经开辟有几个用户频段，包括GSM900、GSM1800(DCS)和GSM1900(PCS)等。
最初用于便携式无线通信设备的电波波长达到3-15m，此时一般采用四分之一波长的可收缩鞭状天线，而且用户本身也被用作天线的一部分。由于电流有一部分流入
