圆形和矩形微带贴片圆极化性能仿真分析论文

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1、圆形和矩形微带贴片圆极化性能仿真分析毕业论文目录摘要IVAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2HFSS简述2第2章矩形天线32.1引言32.2.1矩形天线辐射理论42.2.2圆极化理论62.2.3矩形天线数据计算102.3仿真模型12第3章圆形贴片天线233.1引言233.2理论依据233.4结果及优化27结论2参考文献4致谢6附录15附录26附录310附录415I章及标题第1章绪论1.1课题背景众所周知，麦克斯韦是电磁学方面的泰山北斗，他的存在犹如牛顿之于经典力学之存在，在潜心研究前人理论之后（如法拉

2、第），麦克斯坚信电与磁之间有着不可分割的联系，他于1873年发表的《电磁通论》，全面、系统、完美地阐述了电磁场理论，这一理论也成为经典物理学的重要支柱。电磁学的理论基础离不开麦克斯韦方程组，它是解析电磁关系的钥匙。基于对电磁理论的深刻研究，电磁学已获得长足的发展。从磁悬浮列车，到普及世界的手机通讯，从电磁炉微波炉，到强大杀伤力的电磁炮，可以说它已经改变我们的生活，相信在未来的世界里电磁学扮演的角色会愈加重要，科学历史的长河里电磁学必然有着不可替代的地位。微波技术是电磁学一门重要的分支，近年来被广泛运用到各种领域，如雷达

3、、通信、网络设备、宽带部件、集成电路、医疗电子系统、微波能应用、微波环境遥感系统等。微波技术中的天线设计，无疑有着无可取代的位置，天线在无线传播中发挥着重要的作用。天线以工作性质性质分类可分为发射天线和接收天线；以工作用途分类可分为通信天线，电视天线，广播天线，雷达天线等；以辐射方向分类可分为全向天线和定向天线；以工作波长分类可分为超长波天线，长波天线，中波天线，短波天线，超短波天线，微波天线等。其中微波天线的频率范围在300MHZ—300GHZ，其间有巨大的频率跨度，本文中所要研讨的即是微波天线中的微带天线，微带天线

4、的特点为波长短，频率高，窄带宽，小功率等。微带贴片天线是近30年来逐渐发展起来的新型天线。常用模型是在一个薄介质基上（如聚四氟乙烯玻璃纤维压层），一面附上金属薄层作接地板，另一面用光刻腐蚀等方法作出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，这样就形成了微带贴片天线。31章及标题微带贴片体积小、重量轻、薄的平面结构适合与飞行器共形，它的制作工艺简单，成本低廉，有很大的发展前景。目前在卫星通信、雷达、遥感、导弹、遥测遥控、环境监测、生物医学、便携式无线电设备等，贴片天线已被广泛运用。相比较一般的贴片天线，圆极化贴

5、片天线具有更优秀的辐射特性。线极化波容易在传播过程中发生偏转造成衰减，圆极化波在遇到障碍物后会反向，直射波与反射波会有极化隔离，因此圆极化波具有较强的抗干扰力。值得提起的是卫星导航定位系统的天线极化方式，都采用圆极化辐射，所以研究圆极化天线辐射特性很有意义和价值。1.2HFSS简述微波工程分析和设计工作有很大的难度，对于传统的分析方法来说，要实现当今这样高度复杂的电磁系统，无疑是捉襟见肘。即使有充分的知识储备和超越常人的耐心与毅力，因设计工作需要反复的设计、加工、调试，所以一个设计周期往往较长，在如今快节奏的社会体制下

6、，也很难取得发展。20世纪60年代开始出现微波分析的数值方法，在此基础上诞生了第一个微波技术的电子设计自动化软件（EDA）。目前，微波EDA软件已经成为微波工程师进行天线、微波电路、电磁兼容等设计的最基本工具。20世纪80年代，美国Ansoft公司研发出HFSS（HighFrequencyStructureSimulator）软件，HFSS是基于电磁场有限元方法（FEM）分析微波工程问题的三维电磁仿真软件。HFSS凭借其超高的仿真精度、快捷的仿真速度、令人称赞的可靠性、方便简单的操作界面、稳定成熟的自适应网格剖分技术，

7、很快获得人们的认可与肯定，逐渐成为微波设计的首选工具和行业标准。现今已被广泛运用在航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等诸多领域。但是由于软件的语言为纯英文操作，让国内的微波设计爱好者及工程师不能顺畅全面的使用，国内有许多微波工程资深工程师和教授都曾出版过有关HFSS使用及解析的书籍，其中很多都有独到的见解。例如，由西安电子科技大学出版谢拥军老师等编著的《AnsoftHFSS基础及应用》；李明洋老师主编的《HFSS天线设计》等都有较高的参考价值。31章及标题1.3研究目的及意义圆极化微带天线因为其优秀的辐射性能，如今

8、被广泛运用于各种领域，随着信息传输的要求不断增大，对频率，带宽及极化方式必然有着越来越严苛的要求。所以研究圆极化贴片天线的辐射性能，对圆极化贴片天线有基本的认识和理解，不论从个人还是社会角度看，都是极有意义的事。本文目的是通过探索圆极化贴片的各种变量参数，分析各种参数对应天线辐射性能的具体指标，对贴片天线设计及优化方案实现有一定的