3GHz陶瓷基矩形微带天线设计与ADS实现

本资源主要介绍了矩形微带天线的设计实验，其目的是让学生通过实践学习微带天线设计的基本流程，掌握矩形微带天线的具体设计方法，并熟悉如何在Ansys Design System (ADS)这款电子设计软件中进行射频电路设计。设计过程中，重点考虑了在3GHz附近的频率工作，采用陶瓷基片（εr=9.8，厚度h=1.27mm）作为介质，这种选择基于其常见的厚度和优良的性能特性。 实验要求包括设计一个具有高效、宽频带和高增益的矩形微带天线，关键技术指标包括辐射方向图、天线增益、方向性系数、谐振频率处的反射系数以及天线效率。设计步骤涉及计算贴片宽度W、长度L、馈电点位置z以及馈线宽度等参数，这些参数可以通过理论公式或专门的工具如TransmissionLine Calculator来确定。 在ADS设计过程中，首先需要启动软件并创建一个新的工程文件，将其命名为rect_prj。设置好度量单位为毫米，因为陶瓷基片的厚度是毫米级的。接下来，对介质层（如Alumina）和金属层（如Conductive Layer）进行设置，包括材料属性和层数。在布局阶段，需要根据计算出的参数进行初步仿真，然后在Schematic模块中进行匹配，通过反复调整和仿真优化，直至达到满意的天线性能。 这个实验不仅涵盖了矩形微带天线的基础设计原理，还强调了实际操作技能的培养，如使用专业软件和理解各种参数对天线性能的影响。通过这样的实验，学生可以深入理解微带天线的设计策略，提升电磁波与电路设计的综合能力。