小型宽带微带天线设计：HFSS仿真与优化

"基于HFSS的小型宽带微带天线的研究与设计" 在现代无线通信领域，小型化、宽频带的天线设计是至关重要的，特别是在移动终端设备中。本文"基于HFSS的小型宽带微带天线的研究与设计"探讨了如何利用高级电磁仿真软件HFSS（High Frequency Structure Simulator）来开发一种适用于多输入多输出（MIMO）移动终端的微带天线。HFSS是一款强大的三维电磁场模拟工具，能够精确地预测天线的性能，包括辐射模式、电压驻波比（VSWR）、轴比等关键参数。 文章中提到的双层宽带矩形微带天线设计，主要针对解决移动终端天线的小型化和低抛面问题。通过引入短路片结构，可以在不牺牲天线性能的前提下，有效地减小天线的尺寸。短路片技术是一种常用的微带天线尺寸缩减手段，它通过改变电流路径和电磁场分布，实现频率响应的拓宽。 作者惠鹏飞、夏颖、周喜权和王艳春在HFSS中构建了天线的物理模型，进行了详细的仿真分析。他们获取了天线的方向图，这是衡量天线辐射能量分布的关键指标；同时，还得到了电压驻波比曲线，它反映了天线与馈线匹配的程度，理想的VSWR应接近1，表明馈线与天线之间无反射；此外，轴比曲线也得到了计算，这关系到天线的极化纯度，低轴比意味着天线的圆极化性能良好。 通过对这些特性曲线的分析，作者优化了天线的各项参数，包括短路片的位置、大小、形状以及微带馈线的宽度和长度等，以实现最佳的宽频带和小型化效果。最终设计的天线具有体积小巧、频率响应宽的特点，特别适合用于无线局域网（WLAN）的移动设备，可以提供稳定的无线连接性能，并且其低抛面特性有利于减少对周围环境的影响。 这篇研究论文提供了关于如何利用HFSS进行小型宽带微带天线设计的实例，对于从事天线设计和无线通信领域的工程师来说，具有很高的参考价值。同时，该研究也展示了在实际工程应用中，如何通过仿真软件和创新设计方法来应对天线小型化和宽频带的需求挑战。