手工布板与ADS设计：3GHz矩形微带天线实例详解

本文档主要介绍了如何利用Ansys Design System (ADS) 软件设计矩形微带天线的实例。首先，作者强调由于是手工布板，可能需要对传输线的长度进行微调，但调整范围不得超过1mm，并指出了添加一段50欧姆传输线的目的是为了方便输入，其长度对仿真结果影响极小，通常取1mm。 实验目标包括理解微带天线设计的基本流程，掌握矩形微带天线设计方法，以及熟悉在ADS布局中进行射频电路设计。设计任务具体要求在3GHz附近工作，采用陶瓷基片（εr=9.8，厚度h=1.27mm）作为基材，因其具有较高的天线效率、宽的带宽和增益。 设计过程的关键技术指标涉及辐射方向图、天线增益、方向性系数、谐振频率处的反射系数和天线效率。设计步骤包括预计算相关参数，如贴片宽度W、长度L、馈电点位置z以及馈线宽度，其中W、L和z可通过公式计算，馈线宽度则借助TransmissionLine Calculator软件确定。 在实际设计过程中，作者指导用户从启动ADS软件、创建新工程并设定毫米为度量单位，到设置介质层（如Alumina，保持FreeSpace和GND等默认设置）和金属层（选择cond材质，参数设置包括Re和厚度）。这个实例详尽地展示了如何将理论计算转化为实际操作，通过迭代仿真和调整来优化天线性能，直到满足设计要求。 总结起来，这篇文档提供了对矩形微带天线设计的实用指南，涵盖了从理论计算到软件操作的全过程，对于学习和实践 ADS 在射频天线设计中的应用非常有价值。