基于HFSS多层宽带微带天线的设计开题报告

1. 研究目的与意义

微带天线又叫做共型天线,是一种在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的大线,它有很多优点：

1.剖面薄

2.体积小

2. 国内外研究现状分析

早在1953年g.a.dcschamps教授就提出来可以利用微带线辐射的原理来制造微带微波天线。但是随后的20年，由于技术的限制，还是停留在起步阶段。直到1972年r.e.munson和j.q.howell等制成了世界上第一批有实用意义的微带天线，随后微带天线的发展进入了黄金期，直至1981年的ieee天线与传播会刊在1月号上刊载了微带天线专辑，微带天线已经成为天线中的一个专门的分支。

现在微带天线己经广泛的应用于移动通信系统，有源集成天线，芝异航，卫星通信和雷达等许多。微带天线得到如此广泛的应用，主要是因为微带人线具有造价低、低剖面，体积小，重量轻等特点。但是微带天线一个主要的缺点就是它的窄频带特性。

微带天线带宽的定义基于所考虑特性参数的差异可能有不同的含义，如人们可以分别以方向图主瓣宽度的变化，交叉极化电平的增加或增益的起伏等超过某一给定范围所对应的频率变化范围定义为该天线的频带。对于绝大多数微带天线而言，输入阻抗随频率变化是最敏感的。也就是说，如果输入阻抗满足频带要求时，其他的指标也就能够确保。因此通常以微带天线输入端的电压驻波系数小于某一给定值所对应的频率范围作为其带宽。

3. 研究的基本内容与计划

利用hfss仿真软件设计和仿真一个宽带多层微带贴片天线。现在已有多种类型的展宽频带的天线,例如添加无源贴片,或者采用多层结构,或者引用l型探针或分形贴片天线等。这些方法虽然都可以有效的增加天线的带宽,但各有缺点。采用添加无源贴片将增加了天线的面积,若采用多层结构相互耦合则增加天线的厚度,引用l型探针则需要增加接地板与辐射源之间的高度。因此这些方法都将会不同程度的增大了天线的尺寸或因拓宽频带而使辐射效率明显下降。本论文旨在研究增大带宽的同时尽量减少其他方面的损失。

任务时间安排为

2012年2月15日-2012年2月29日完成外文翻译、文献综述、开题报告；

4. 研究创新点

近几年,在以同轴线馈电的天线中,人们研究了几种带宽较好的宽带天线,如型同轴探针馈电微带贴片天线,形宽带微带贴片天线。但由于上述两种天线的结构的不规则性,导致了没有一套精确的工程理论来计算它们的阻抗带宽,所以造成了对此类天线不能进行更为深入的研究,引入一种宽频带电容补偿多层微带贴片天线,这种天线不光采用了多层介质板来提高天线的带宽,且还加入了电容补偿贴片来抵消馈电探针引起的感抗,避免了在天线输入端引入大电感所造成的阻抗失配。