基于MEMS的单向宽带毫米波平面缝隙天线设计与仿真优化

本文档深入探讨了"单向宽带毫米波平面缝隙天线的设计与仿真"，发表于2008年的上海交通大学学报。该研究聚焦于利用先进的微机电系统(MEMS)技术来制造一种共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)馈电的天线设计。主要创新点在于采用了平面矩形缝隙作为辐射单元，这种设计能够实现大约80%的阻抗带宽，即在工作频段内驻波比(VSWR)保持在2以下，确保了高效的能量传输。 研究者陈伟强、丁桂甫和黎滨洪针对传统的缝隙天线进行了改进，通过引入波束引导缝隙和多层反射截止缝隙，成功实现了单向辐射特性。这一改进使得天线的增益显著提升，从最初的3.8dB提升到了6.8dB左右，提高了天线的方向性性能和辐射效率。 作者借助Ansoft HFSS有限元仿真软件对设计进行了详尽的模拟优化，这是一种高级电磁场分析工具，用于模拟天线在毫米波频段的行为。为了验证仿真结果的准确性，他们还使用了CST微波工作室仿真软件进行独立验证，结果显示两者得到的仿真数据高度一致，证明了设计方法的可靠性。 本文的关键字包括毫米波天线、缝隙天线、共面波导以及微机电系统，这些关键词揭示了研究的核心技术领域和应用背景。这篇论文提供了一个重要的技术解决方案，对于毫米波通信系统中的单向天线设计具有实际意义，对于理解和推动毫米波技术的发展具有学术价值。