吉 林 农 业 大 学
本 科 毕 业 设 计
题目名称： 基于HFSS的蓝牙微带阵列天线设计
院 系： 信息技术学院
专业年级： 电子信息科学与技术2班
目 录
基于HFSS的蓝牙微带阵列天线设计 ........................................... I 1 前言 ...................................................................................................................................... 1 1.1 蓝牙的定义 ....................................................................................................................... 1 1.2 微带天线的定义 ............................................................................................................... 3 1.3 微带天线的发展 ............................................................................................................... 3
1.4 阵列天线的定义和优点 ................................................................................................... 4 1.5 HFSS仿真软件的介绍 .................................................................................................... 4 1.6 微波的定义 ......................................................................................................................... 6 2 天线的基本理论 .................................................................................................................. 6 2.1 天线的方向图 ................................................................................................................... 6 2.2天线的辐射强度 .................................................................................................................. 8 2.3天线的方向性系数 .............................................................................................................. 8 2.4 天线的效率 ....................................................................................................................... 9 2.5 天线的增益 ....................................................................................................................... 9 2.6 天线的输入阻抗 ............................................................................................................. 10 2.7 天线的极化 ..................................................................................................................... 10 3 微波的基本概念 ................................................................................................................ 12 4 微带天线的基本理论 .......................................................................................................... 13 4.1 微带天线的辐射机理 ..................................................................................................... 13 4.2 微带辐射贴片尺寸估算 ................................................................................................. 14 5 阵列天线的基本理论 ........................................................................................................ 16 5.1 阵列天线的发展 ............................................................................................................. 16 5.2 阵列天线的分类 ............................................................................................................... 16 5.3 阵列天线的基本原理 ..................................................................................................... 16 5.4 直线阵列天线的基本原理 ............................................................................................. 17 6 微带阵列天线的设计 ........................................................................................................ 20 6.1 微带阵列天线单元的设计 ............................................................................................. 20 6.1.1 辐射贴片单元的尺寸 .................................................................................................. 20 6.1.2 辐射贴片单元的阻抗匹配 ............................................................................................ 20 6.1.3 微带线的尺寸 ................................................................................................................ 22 6.2 微带阵列天线的整体设计 ............................................................................................. 23
II
6.2.1 阵元间距的确定 .......................................................................................................... 23 6.2.2 阵列天线馈电网络的设计 ............................................................................................ 24 6.2.3 阵列天线的软件建模 .................................................................................................. 26 7 微带阵列天线的软件仿真 ................................................................................................ 27 7.1 天线的仿真数据 ............................................................................................................. 27 7.2 天线的仿真结果分析 ..................................................................................................... 29 8 结论 .................................................................................................................................... 33 参考文献 ................................................................. 33 致 谢 ................................................................... 34