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HFSS仿真圆极化微带天线

HFSS仿真圆极化微带天线 微波工程仿真
2024-11-18
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微带天线若在单馈电点激励的情况下激发等幅正交且时相差为90°的两个模式时会产生圆极化波。这里简单记录下HFSS仿真单馈点圆极化微带天线的过程和结果。

目录



  • HFSS仿真过程
  • 仿真结果观察
  • 参考资料



HFSS

As shown below👇

HFSS仿真过程

单馈点圆极化微带天线原理:

在单点上激励贴片,激发相等振幅的两个正交简并模。

通过在腔体中引入适当的非对称性,可以消除简并态,其中一个模式的频率会增加,而与之正交的模式频率会以相同的量减少。

由于这两个模式的频率会略有不同,通过合理设计,可以使其中一个模式的场领先45度,而另一个模式的场滞后45度,从而产生圆极化所需的90度相位差。


关于HFSS一些建模操作可以参考(仿真软件合集)这里只展示简单粗暴的寻找轴比带宽的过程。

1、设置贴片大小

根据应用的中心频率算出波长,贴片的长宽的一边设置为半波长w,另一边可以根据带宽指标设置,例如10%带宽,可以设置L=w*1.1.

2、馈电点的位置

馈点这里用对角线馈电方式设置到贴片的一条对角线,左旋或者右旋圆极化可以根据需要选取对不同的对角线。


3、阻抗匹配带宽和轴比带宽

可以先寻找阻抗带宽,最简单的方法是在中心点到对角的直线上设置馈电位置扫描。

4、寻找轴比带宽

在实现上述的-10dB阻抗带宽的前提下,再寻找能激励3dB轴比带宽,在下图位置获取轴比结果,右键results-create far fields report-rectangular plot


按下图设置扫频,观察不同频率下的轴比


再根据轴比数值,设置L和W,对于此简单的模型,一般可以设置L在(w,1.1*w)之间找到合适的周比带宽。



仿真结果观察



参考文献



[1] C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 4th ed. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc, 2015.

[2] David. M. Pozar, Microwave.Engineering, Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc, 2011.

[3] D. Guha and Y. Antar, Microstrip and Printed Antennas: New Trends, Techniques and Applications. 2011.

[4] hfss help document.


       



【声明】内容源于网络
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微波工程仿真
关注数学、电磁理论、微波射频、电路、工业设计等内容以及相关的仿真、设计工具软件。
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