微带贴片天线仿真实例
(5)配
①在数据显示窗口执行【Tool】→【Data File Tool】,弹出“dftool/mainWindow”,如图(5),导出momentum仿真后的S1P文件。
图(5)
②新建原理图“patch_matching”,在“Data Item”元件库中选择端口1添加到原理图中。在原理图中双击S1P控件,弹出S1P控件的属性对话框,如图(6),在“File Name”中选择之前导入的S1P文件,单击【Ok】。
图(11)重新设置S参数仿真控制器
图(12)S参数性能
(4)S参数仿真
执行【Momentum】→【simulation】→【S_parameters】,弹出仿真控制对话框,按图(3)进行设置,然后单击【Simulate】仿真。
图(3)S参数仿真控制器
仿真结果如图(4)所示,可以看出S参数的中心频率为2.4GHz,但是S参数性能很差。
图(4)S参数仿真结果
图(6)导入S1P文件
③利用Smith Chart工具对贴片进行匹配,通过微带线来实现贴片阻抗到50Ohm馈线的交换。从图(4)可以看出贴片天线在2.4GHz处的阻抗为259.287-j*38.621Ohm。可以看出,需要加一条特性阻抗为116Ohm的微带线来实现天线输入阻抗到50Ohm的匹配,同时利用LinCalc计算出微带线的具体宽度和长度,如图(7)所示。
图(7)微带线的长度和宽度
图(8)最终的原理图
得到的最终匹配结果如图(9)所示:
图(9)匹配后的S参数性能
(6)带上匹配重新进行MOM仿真
在前面的Layout文件中,按照原理图中的尺寸画出匹
配枝节的图形。
图(10)最终的Layout图形
执行【Momentum】→【Simulation】→【S-Parameters】,按照图(11)进行设置,最终的Momentum仿真结果如图(12)所示。可以看出Momentum仿真后的性能比原理图仿真的性能在深度上要差些,这主要是由于Momentum仿真采用的是“场”的仿真,考虑到了匹配枝节和天线之间的耦合特性,而原理图是“路”的仿真,这也是Momentum的优点所在。
3.ADS仿真步骤
(1)创建一个初始点为(0,0),终点为(30,25)的贴片模型
(2)基板设置。执行菜单命令【Momentum】→【Substrate】→【Create/Modify】,在弹出的对话框中按图(1)所示设置基本参数。
图(1)基板的参数设置
(3)添加端口
图(2)添加端口到天线宽度一半的位置
微带贴片天线仿真实例
1.设计实例
用FR4介质基板( )在ADSLayout中设计一个工作在2.4GHz,相对带宽大于1%的矩形贴片微带天线,馈电方式采用微带馈电。
2.设计原理分析
矩形微带天线的长度L在理论上取值为 /2。W一般取值应小于 /2,当W大于 /2时将会产生高次模而导致场的畸变。对于工作在2.4GHz的矩形微带线,其介质波长 = =6cm,所以贴片的长度L=