一種超寬帶天線的設計與研究畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 線 模 型 。在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawRectangle,創 建 矩 形 模 型 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 起 始 坐標 ：X:,Y:,Z: 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 ： dX： 8， dY： 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 矩 形 Rectangle1。在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawRectangle,創 建 矩 形 模 型 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 起 始 坐標 ：X:12,Y:0,Z: 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 ： dX： 8， dY： 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 矩 形 Rectangle2。在 菜 單 欄 中 點 擊 EditSelectBy Name,如 圖 示 ， 按 Ctrl選 中Rectangle1和 Rectangle2， 然 后 點 擊 OK。南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 21 頁圖 在 菜 單 欄 中 點 擊 3D ModelerBooleanUnit。 將 Rectangle1和 Rectangle2合 并 成 Rectangle1。 在 菜 單 欄 中 點 擊 EditSelectBy Name， 選 擇Rectangle1， 點 擊 HFSSBoundariesAssignPerfect E。 將 理 想 邊 界 命 名 為PerfE1， 點 擊 OK確 認 。 如 圖 示 。圖 可 以 用 ViewFit AllAll Views 來 調 整 ， 將 3D模 型 調 成 合 適 的 大 小 顯 示 。在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawLine,用 閉 合 線 段 組 成 一 個 不 規 則 的 面 。 輸 入 坐 標 按回 車 鍵 ， 坐 標 分 別 為 X： ,Y： 0,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： 27,Z： 0； X： ,Y： 27,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X： ,Y： 30,Z： 0； X：,Y： 27,Z： 0； X： ,Y： 27,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： ,Z： 0； X： ,Y： 0,Z： 0； X： ,Y： 0,Z： 0； 右 擊 選 擇 Close Polylin閉 合 曲 線 ， 畫 出 如 圖 示 圖 形 ：南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 22 頁圖 在 菜 單 欄 中 點 擊 EditSelectBy Name,選 中 Polyline1， 然 后 點 擊 OK。 如圖 。圖 　南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 23 頁在 菜 單 欄 中 點 擊 點 擊 HFSSBoundariesAssignPerfect E。 將 理 想 邊 界 命名 為 PerfE2， 點 擊 OK確 認 。創 建 介 質 板 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawBox， 創 建 長 方 體 模 型 。 在 坐 標 欄 中 輸入 起 始 坐 標 ： X:,Y:,Z: 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 、 厚 ：dX： 20， dY： 30， dZ： ； 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 長 方 體 Box1。 在 彈 出 的 的 特性 窗 口 中 ， 如 圖 示 ， 選 擇 Attribute標 簽 ， 選 擇 Meterial后 面 按 鈕 ， 出現 如 圖 ， 點 擊 Add Meterial按 鈕 ， 添 加 Material1， 將 Relative Permittivity和 Dielectric Loss Tangent的 值 設 為 ， 點 擊 OK。圖 　天線屬性界面南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 24 頁圖 將 平 面 切 換 成 XZ平 面 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawRectangle,創 建 矩 形 模 型 。在 坐 標 欄 中 輸 入 起 始 坐 標 ：X:3,Y:0,Z:2 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 ：dX： 14， dY： 0， dZ： 4； 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 矩 形 Rectangle3。創 建 輻 射 邊 界 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawBox， 創 建 長 方 體 模 型 。 在 坐 標 欄 中輸 入 起 始 坐 標 ： X:,Y:,Z: 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 、 厚 ：dX： 20， dY： 30， dZ： ； 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 長 方 體 ， 將 其 命 名 為 AIR。在 菜 單 欄 中 點 擊 EditSelectBy Name,選 中 AIR， 然 后 點 擊 OK。 在 菜 單 欄 中 點擊 點 擊 HFSSBoundariesAssignRadation。 將 輻 射 邊 界 命 名 為 Rad1， 點 擊 OK確 認 ， 如 圖 。南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 25 頁圖 在 繪 圖 過 程 中 ， 可 以 點 擊 菜 單 欄 中 ViewActive View Visibility,出 現如 圖 以 對 話 框 ， 可 以 將 有 些 模 塊 隱 藏 。圖 南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 26 頁在 菜 單 欄 中 點 擊 DrawBox， 創 建 長 方 體 模 型 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 起 始 坐 標X:3,Y:0,Z:2 按 回 車 鍵 。 在 坐 標 欄 中 輸 入 長 、 寬 、 厚 ： dX： 14， dY： ， dZ： 4； 按 回 車 鍵 ,畫 出 一 個 長 方 體 Box2。 在 菜 單 欄 中 點 擊EditSelectBy Name,選 中 Box2， 然 后 點 擊 OK。 在 彈 出 的 特 性 框 中 選 擇Attribute標 簽 ， 點 擊 Meterial按 鈕 ， 將 材 料 設 置 為 pec。設 置 波 端 口 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 EditSelectBy Name,選 中 Rectangle3，然 后 點 擊 OK。 在 菜 單 欄 中 點 擊 HFSSExcitationAssignWave Port。 將 波 端口 名 字 命 名 為 WavePort1， 點 擊 下 一 步 。 創 建 積 分 線 ， 輸 入 坐 標X： 12， Y:0,Z:0。按 回 車 鍵 ， 輸 入 dX:,dY:0,dZ:0； 按 回 車 鍵 ， 點 擊 下 一 步到 完 成 。 模型的仿真與運行 模型仿真過程模 型 創 建 完 成 ， 進 行 求 解 設 置 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup。 在 求 解 框 中 做 以 下 設 置 ：Solution Frequency： 6GHzMaximum Number of Passes： 15Maximum Delta S per Pass： 如 圖 示 ：南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 27 頁圖 設 置 掃 頻 ， 在 菜 單 欄 中 點 擊 HFSSAnalysis SetupAdd Sweep,選 擇Setup1， 點 擊 OK 確 認在 掃 頻 設 置 窗 口 中 做 如 下 設 置 ：Sweep Type： FastFrequency Setup Type： Liner CountStart： Stop： Count： 101如 圖 所 示 ：南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 28 頁圖 點 擊 HFSSValidation Check,沒 有 錯 誤 ， 點 擊 HFSSAnalyze All。 運行結果 壓 駐 波 比如 圖 示 電壓駐波比 線南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 29 頁如 圖 示 S11曲線 向 圖在 菜 單 欄 中 點 擊 HFSSRadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere。 在 Infinite Sphere標 簽 中 做 以 下 設 置 ：Phi： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10degTheta： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10deg如 圖 示 3D方向圖 果 分 析從 仿 真 結 果 可 以 得 到 以 下 結 論 ：(1)從 駐 波 曲 線 可 以 看 出 ， 在 頻 率 范 圍 　 　 內 ， 所 有 的 駐 波 比 都 小 于 2，因 此 天 線 可 以 較 好 地 實 現 超 寬 帶 工 作 。南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 30 頁(2)從 S11曲 線 可 以 看 出 ， 曲 線 在 兩 個 頻 率 　 　 　 出 現 低 峰 值 ， 因 此 天 線 可以 十 分 有 效 地 工 作 這 兩 個 頻 率 的 附 近 范 圍 。(3)從 E面 和 H面 方 向 圖 可 以 看 出 ， H面 的 方 向 圖 基 本 呈 現 圓 形 ， 這 是 超 寬 帶通 信 所 需 要 的 。 而 E面 方 向 圖 呈 現 ∞ 形 ， 這 說 明 輻 射 能 量 主 要 集 中 在 水 平 面 附近 區 域 。測 量 結 果 中 S11值 從 都 在 10dB以 下 ， 有 兩 個 諧 振 點 ， 一個 在 一 個 在 ， 電 壓 駐 波 比 曲 線 從 段 內 都在 2以 下 ， 表 明 在 這 個 頻 段 內 天 線 是 可 用 的 。 從 方 向 圖 中 可 以 看 出 ， 在 XY平 面上 天 線 是 全 向 的 。4．4 仿真結果的分析比較 介質板的損耗正切對天線性能的影響電 壓 駐 波 比 ， 如 圖 S11曲 線 如 圖 tgδ =－　. 南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 31 頁從 圖 上 可 看 出 ， 隨 著 正 切 損 耗 的 變 大 ， 低 端 諧 振 點 幾 乎 不 變 ， 諧 振 程 度 加 深 ，高 端 諧 振 點 略 微 向 低 頻 率 移 動 。 波導端口尺寸對天線仿真的影響 變 波 端 口 長 度 對 天 線 仿 真 的 影 響從 圖 上 可 以 看 出 ， 波 端 口 的 長 度 越 小 ， 兩 個 諧 振 點 都 會 向 低 端 移 動 變 波 端 口 寬 度 對 天 線 的 影 響圖 從 圖 上 可 以 看 出 ， 波 端 口 的 寬 度 越 小 ， 兩 個 諧 振 點 都 會 像 低 端 移 動南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 32 頁第 5 章 新型超寬帶單極子天線的創新研究 仿真模型的構建本 章 是 在 第 4 章 的 基 礎 上 對 天 線 的 結 構 進 行 優 化 創 新 ， 以 期 得 到 性 能 更 好的 天 線 。第 4 章 所 設 計 的 天 線 盡 管 能 夠 實 現 超 寬 帶 通 信 ， 但 存 在 的 缺 點 是 在 工 作 頻率 范 圍 內 的 S11 值 不 夠 平 緩 ， 諧 振 特 性 還 比 較 明 顯 ， 主 要 頻 段 內 的 S11 值 低于 10dB， 但 接 近 10dB。 本 章 對 上 面 天 線 的 兩 個 對 稱 臂 進 行 改 造 ， 得 到 如 圖 所 示 的 天 線 結 構 模 型 。 圖 模型的仿真與運行 模型仿真過程建 立 完 模 型 之 后 ， 進 行 求 解 設 置 ， 在 求 解 框 中 做 以 下 設 置 ：Solution Frequency： 6GHzMaximum Number of Passes： 15Maximum Delta S per Pass： 在 掃 頻 設 置 窗 口 中 做 如 下 設 置 ：Sweep Type： Fast南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 33 頁Frequency Setup Type： Liner CountStart： Stop： Count： 101 運行結果 壓 駐 波 比如 圖 所 示圖 曲 線如 圖 所 示圖 向 圖南京工程學院畢業設計說明書（論文）第 34 頁在 菜 單 欄 中 點 擊 HFSSRadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere。 在 Infinite Sphere標 簽 中 做 以 下 設 置 ：Phi： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10degTheta： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10deg如 圖 示 圖 結果分析測 量 結 果 中 S11值 從 都 在 10dB以 下 ， 有 兩 個 諧 振 點 ，一 個 在 一 個 在 ， 電 壓 駐 波 比 曲 線 從 段 內都 在 2以 下 ， 表 明 在 這 個 頻 段 內 天 線 是 可 用 的 。 從 方 向 圖 中 可 以 看 出 ， 在 XY平面 上 天 線