HFSS双馈圆极化收发天线单元的研究
论文首先回顾了微带天线的发展史，介绍了它的结构、优缺点及应用，然后给出了微带天线的几种分析方法，包括传输线法，空腔模型法，积分方程法等，并介绍了微带天线圆极化的原理和实现方法以及微带天线的馈电方式。然后在Ansoft HFSS中创建了一个缝隙耦合微带天线和双馈圆极化微带天线。10589
关键词 微带天线 圆极化 缝隙耦合 双馈
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Research of doubly-fed circular polarization sending and receiving antenna unit
Abstract
Microstrip antenna is small in size with little weight and low cost, this made it easy to integrate with microstrip antenna and can easy to have large production.
Microstrip antenna can work in a multi-function condition from double-frequency to double polarization. It can also generate one-way wide-lobe pattern . All these feathers make the microstrip antenna have a wide use for satellite communications, radar, remote sensing, guided weapons, and portable radio equipment, with the working frequency from 100MHz～100GHz.
This paper firstly review the history of microstrip antenna, introducing its structure, strength &weakness and application area. And then, several analysis methods was introduced including transmission line method, the cavity model method, the integral equation method. After that this paper also mentioned the theory and realization of circularly polarized microstrip antenna and microstrip antenna feed. At last, by using Ansoft HFSS build a gap-coupled microstrip antenna and a dual-fed circularly polarized microstrip antenna.
Key words microstrip antenna circular polarization aperture coupling double-fed
目 次
1 绪论1
1.1 微带天线的研究现状1
1.2 微带天线的定义和结构 2
1.3 微带天线的性能 2
1.4 微带天线的应用3
2 微带天线的原理 3
2.1 微带天线的辐射机理3
2.2 微带天线的馈电方式4
2.3 微带天线的分析方法5
3 Ansoft HFSS高频仿真软件的介绍 9
4 微带天线的设计和仿真10
4.1 矩形贴片的设计10
4.2 缝隙耦合贴片天线的仿真13
5 双馈圆极化天线单元的设计和仿真17
5.1 圆极化微带天线技术17
5.2 圆极化的基本概念与实现条件18
5.3 圆极化实现技术18
5.4 双馈圆极化微带天线的仿真和分析23
结论 27
致谢28
参考文献29
1 绪论
微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。微带天线具有体积小，重量轻，低剖面，制造成本低，易于批量生产，易于和微带线路集成等特点，能得到单方向的宽瓣方向图，易于实现双频段、双极化等多功能工作。这些优点使得微带天线在大约100MHz～100GHz宽广频域上，广泛应用于包括卫星通信、雷达、遥感、制导武器以及便携式无线电设备。
1.1 微带天线的研究现状
在十九世纪八十年代，赫兹用天线成功地接受到了电磁波，之后，天线技术迅猛发展，日趋成熟。利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念最早由德尚（G.A.Deschamps）教授在1935 年提出，在1995 年由法国Gutton 和Baissinot 发表了专利。微带天线是一种随系统对天线的要求而发展起来的典型的低剖面、平板结构的天线，但是因为没有较好的微波介质材料，所以在随后的近年里对此只有零星的研究，当时人们只是把微带结构作为波导元器件的一种小、薄、轻又低廉的替代品。70 年代期间，由于获得了具有低损耗正切特性和有吸引力的热特性及机械特性的良好基片，改进的照相平板印刷技术和更好的理论模型，使微带天线取得突破性进展。最早的微带天线是Howell 和Munson 在二十世纪七十年代初期研制成的。之后，世界各国的研究人员对微带天线的贴片形状、馈电技术、基板构造和阵列排列等方面作了大量的研究，微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展。如今，微带天线以其重量轻、体积小、成本低、共形结构、以及与集成电路兼容等优点，成为天线家族中充满生命力的一个分支，最适宜于航空和车载应用。如今，这种新型天线技术己日趋成熟，其应用正在与日俱增。早期微带天线具有频带窄、极化纯度差、寄生馈电辐射大、功率容量有限等不足。因此微带天线的大部分研究工作都是为了克服这些缺点，以便满足系统对天线愈来愈苛刻的要求。这些工作所取得的进展使得微带天线的发展和应用前景变得更为广阔。众所周之，微带天线最大的特点就是自身很薄，可以紧贴着飞行体表面，可以把其做成与飞行体共形，这样就不会影响飞行体的气动性能，此外，用微带天线综合所需方向图时，可将馈电系统、匹配
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