利用ADS设计矩形微带天线：参数计算与设计步骤详解

本篇文章主要介绍了如何利用Ansys Design System (ADS) 进行矩形微带天线的设计，包括相关参数的计算和设计流程。首先，设计目标是使用陶瓷基片（εr=9.8，厚度h=1.27mm）在3GHz附近工作，这种选择因其高效率、宽带宽和增益而被采纳。 关键知识点包括： 1. 相关参数的计算：矩形微带天线的设计中，重要的参数包括贴片宽度W、贴片长度L、馈电点位置z以及馈线宽度。这些参数可以通过公式来计算，对于贴片尺寸，它们的确定涉及到天线的辐射性能。馈线宽度则通过专门的Transmission Line Calculator软件来确定，以确保最佳的信号传输。 2. 设计步骤： - 实验目的：学习微带天线设计的基本流程，掌握设计方法，熟悉射频电路在ADS布局中的设计。 - 设计要求：具体到实验，要求设计一个在3GHz附近的矩形微带天线，并关注技术指标，如辐射方向图、增益、反射系数和效率。 - 设计思路：首先计算参数，然后在ADS Layout中进行初步仿真，接着在Schematic中进行匹配优化，最后根据仿真结果调整Layout，直至满足设计要求。 3. ADS设计过程： - 启动并配置：进入ADS，设置合适的度量单位（毫米而非默认的mil）。然后设置介质层（如Alumina）和金属层（如cond，参数包括Re和thickness）以适应设计需求。 - 详细步骤：创建新工程并命名为rect_prj，设定好度量单位后，开始设计，包括绘制天线结构、放置馈线等，同时注意仿真结果的验证与优化。 通过这篇文章，读者可以了解到矩形微带天线设计中所需的具体计算技巧和软件操作，这对于理解和实现这类天线的设计至关重要。同时，文章强调了在实际操作中对参数精度和设计过程的关注，以确保最终产品的性能符合预期。