基于HFSS的不同形状微带贴片天线的设计开题报告

1. 研究目的与意义

日常生活中天线已随处可见。例如，收听无线电广播的收音机需要天线，电视机需要天线，手机也需要天线。在一些建筑物、汽车、轮船、飞机上等都可以看见各种形式的天线。在此之中，收音机、电视机使用的天线一般是接收天线，广播电视台的天线则为发射天线。而手机天线则收发共用，但须经过移动通信基站天线转收和转发。

随着集成化、小型化的大幅度发展，各种电子设备-尤其是手机、笔记本电脑等的普及化，对天线的要求也在日异月新的发生着变化。性能稳定，效率高，体积小就为相关研究指出了大致的方向。

微带贴片天线是一种使用微带贴片作为辐射源的天线,它具有剖面低、体积小、重量轻、可共形、易集成、馈电方式灵活、便于获得线极化和圆极化等优点。目前已在移动通信、卫星通讯、导弹遥测、多普勒雷达等许多领域获得了广泛的应用。

2. 国内外研究现状分析

现代电磁学历经三百多年的发展，在理论上已日趋成熟。自十九世纪，赫兹用天线成功接收到电磁波以来，天线技术发展迅速。

微带天线的概念由decamps与1953年提出，1955年由法国的cutton和baissinot发表了专利。在随后的近20年里，仅有一些零星的研究。七十年代期间，由于取得了具有低损耗角正切特性、较好的热特性及机械特性的切片、改进的照相平版印刷技术和更好的理论模型，微带天线加速了发展。1973年，howell和muuson研制了第一批实用微带天线，从此，微带天线和阵列得到了广泛的研究和开发。1979年，美国新墨西哥州大学举行了微带天线的专题国际会议。1981年。ieee天线与传播学报在一月号上刊登了微带天线专辑。至此，微带天线已形成天线中的一个专门分支。80年代，微带天线从理论和应用的深度和广度都获得了进一步的发展。

目前贴片天线的研究也多种多样，例如张天俞在不同形状、加短路针等领域发表了许多论文，市场上关于此类的烟具也是非常多。微带贴片天线广泛被用于移动通信系统、有源集成天线、导航、卫星通信和雷达等之中。其中最常见的微带贴片天线有矩形微带贴片天线和圆形微带天线等。另外，由于微带天线在雷达方面的应用广泛，并对航空航天具有重要意义；因此，有许多国内外学者也在对如何降低微带天线rcs(飞行器)这一方面进行研究，并提出了一些方案，应用与航空飞行与通讯之中，使得贴片天线的各项性能都能够得到不断地发展。

3. 研究的基本内容与计划

本设计通过ansoft公司的高频结构仿真器（hfss）软件分别对矩形和圆形两种常见的微带贴片天线进行设计和仿真，并对天线性能进相比较。hfss是一种三维电磁场仿真软件，可分析仿真任意三维无源结构的高频电磁场，能直接得到特性阻抗、传播常数、电磁场、辐射场、天线方向图等结果及参数。

本次试验要求熟练掌握高频电磁场仿真软件hfss的模拟环境，宽带微带天线工作原理以及设计规则。对不同形状的贴片天线进行对比，分析出其中的差别，找出更有的方案。

任务时间安排为2012年2月20日-2012年2月29日完成外文翻译、文献综述、开题报告；3月1日-4月1日熟悉hfss软件，并能用此软件做出简单的模型；4月2日-4月20日完成不同形状的贴片天线模拟与比对；4月20日-4月30日系统调试，得到最后的数据与结果； 5月1日-5月10日整理资料，完成论文初稿，5月10日-5月20日论文定稿。

4. 研究创新点

贴片的形状是影响天线性能的重要因素之一,它直接影响着天线的带宽、频率、增益等指标。本实验就是研究分析不同的形状的贴片天线对微带贴片天线性能的影响，挑选出合适的形状，以让微带贴片天线有更好的应用性能。