使用ADS设计与仿真的3GHz矩形微带天线
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更新于2024-07-11
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该资源主要介绍了如何在原理图中通过仿真设计矩形微带天线,包括实验目的、设计要求、技术指标、设计思路、参数计算以及具体使用ADS软件进行设计的过程。
实验目的:
1. 学习微带天线设计的基础步骤
2. 掌握矩形微带天线设计技巧
3. 熟悉在Advanced Design System (ADS) 中进行射频电路设计的方法
设计要求:
1. 使用陶瓷基片(介电常数εr = 9.8),厚度h = 1.27mm,设计一款工作在3GHz附近的矩形微带天线
2. 选择陶瓷基片的原因:常见且高效,具有较宽的带宽和高增益
微带天线的技术指标:
1. 辐射方向图:描述天线发射或接收信号的方向性
2. 天线增益和方向性系数:衡量天线将输入功率转换成定向辐射的能力
3. 谐振频率处反射系数:反映天线在特定频率上的匹配程度
4. 天线效率:衡量天线将输入功率转化为有用辐射的比例
设计的总体思路:
1. 计算相关参数,如贴片宽度W、长度L、馈电点位置z和馈线宽度
2. 在ADS的Layout模块进行初次仿真
3. 在Schematic中进行阻抗匹配
4. 根据仿真结果调整Layout,再次仿真,直至满足设计需求
相关参数计算:
1. 贴片宽度W、长度L和馈电点位置z可以通过公式计算
2. 馈线宽度通常使用Transmission Line Calculator软件确定
在ADS中设计矩形微带天线的步骤:
1. 启动ADS并创建新工程,命名为rect_prj
2. 创建新的Layout文件,并将度量单位设置为mm
3. 设定介质层(Alumina)和金属层(cond)的属性,确保参数正确
在进行设计时,需要注意介质层和金属层的设置,因为它们直接影响到天线的性能。介质层应设置为Alumina,介电常数和厚度要与设计要求一致;金属层则用于定义馈线,需要设置合适的导体电阻率和厚度。
在完成所有参数计算和软件设置后,便可以在ADS的Layout环境中绘制微带天线的布局,包括贴片和馈线。接着在Schematic中添加必要的网络分析器和电源,进行匹配网络的设计。通过反复的仿真和优化,最终实现符合设计要求的矩形微带天线。在整个过程中,理解微带天线的工作原理、参数计算以及射频电路设计的基本规则至关重要。
2021-10-08 上传
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