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设计3: 双频微带天线设计


分析TM10模输入阻抗和L2的关系
m1
Name
X
Y
m1
m2 m2
7.2
7.2
52.22
-7.05
当L2=7.2mm时,1.9GHz输入阻抗Zin=52.22-j7.05,和50欧 姆传输线匹配最好,此时可从Smith圆图上查的VSWR=1.155
查看优化设计天线性能
由前述分析可知,当辐射贴片L0=27.8mm,W0=37mm时
天线的TM01和TM10 模分别工作于1.9GHz和2.45GHz。当同轴
馈电点的位置坐标(L1,L2)=(6.6mm,7.2mm)时, 1.9GHz和2.45GHz时的输入阻抗都约为50欧姆。
Name X(GHz) Y(dB) m1 m1 1.9 2.45 -25.84 -33.97
m2
m2
查看优化设计天线性能
re W
r 1 r 1
h 1 12 2 2 W
1/2
双频微带天线尺寸初始设计
x L2 L0
H L0
C L1
1.6mm 27.9mm 40mm 6.6mm 10mm 30mm
W0
y
L1 L2 length
W0
修改设计2模型和扫频范围
修改设计2模型中的Feed和Port中的Center position:
从Smith图中可以
看出,在两个工 作频率上都达到 了很好的阻抗匹 配
m2
m1
Name
Freq
mag
Ang
RX
VSWR
m1
m2
1.9GHz
2.45GHz
0.051
0.020
-0.551
22.068
1.107-j0.001
1.037+j0.015
1.107
1.040
查看优化设计天线性能
频率f=1.9GHz 频率f=2.45GHz
双频微带天线设计要求
中心频率:1.9GHz和2.45GHz
设计要求:S11<-20dB
介质基片:FR4 Epoxy
基片厚度:1.6mm
馈电方式:50Ω同轴馈电
微带天线双频工作简单获取
y
B W A
C x
A点:激发TM10模式 的50Ω馈电点 B点:激发TM01模式
L
的50Ω馈电点
h
FR4 Epoxy
1/2
L / h 0.264 W 0.412h e 0.258 L / h 0.8
e 0.3
双频微带天线尺寸初始设计
x L2
沿x方向的尺寸L和L1在设计 2中得出
C L1
L
y
沿y方向的初始尺寸L2可
W
由下式算得
W L2 2
1 1 re
C点:同时激发TM10模式和TM01模式的50Ω馈电点
双频微带天线尺寸初始设计
x L2 L
沿y方向的初始尺寸W可 由下式算得:
C L1 y
W
c 2 f2 e
2W
W
e
沿x方向的尺寸L和L1在设计2中已得出
r 1 r 1
12h 1 2 2 L
m1
m2
Name Theta
m1 0
Ang
0
Mag
1.182
Name Theta
m2 0
Ang
0
Mag
3.911
查看优化设计天线性能
频率f=1.9GHz 频率f=2.45GHz
Name m1 m2
X 2.45 1.90
Y -29.97 -10.12
m1
分析TM10模输入阻抗和L2的关系
Name
m1 m2
m2
X
1.90 1.77
Y
-16.24 91.24
m1
L2=10mm时的阻抗分析,W0已取37mm
分析TM10模输入阻抗和L2的关系
添加参数扫描分析:L2=5mm~9mm,step 0.5mm
由(L1,0mm,0mm)改为(L1,L2,0mm)
扫频范围由(1.5GHz~3.5GHz)改为(1.5GHz~3GHz)
其它设置不变
查看天线谐振频率
m2
Name
m1
X
2.42
Y
-31.87
m2
1.76
-11.61
m1
修改天线L0长度:由27.9mm改为27.8mm,仿真结果见下图

查看天线谐振频率
m2
Name m1 m2
X 2.45 1.77
Y -28.64 -11.29
m1
分析m2谐振频率随w0变化规律
添加并运行参数扫描
分析m2谐振频率随w0变化规律
查看分析结果
W0=39mm W0=36mm
当W0=37mm时,TM10模谐振频率约为1.90GHz
分析TM10模输入阻抗和L2的关系
m2
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