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圆盘单极超宽带天线特性研究 指导老师：杨丹 学生：周亮 学号 图1.圆盘单极超宽带天线原理图 建模参数 具体变量： R=25mm，L=80mm，H=2mm 具体参数： 地：方形，起始点（-L/2，-L/2，0），增量（L,L） 天线：圆形，圆心（0，0，H+R），半径R 馈电面：长方形，起始点（0，-1，0），增量（0，2，H+2） 空气盒：长方体，起始点（-L，-L，-L），增量（2L，2L， 2L+2R） 用馈电面减去天线并保留天线，设置馈电面的下表面中点到上表 面中点为积分线。 使用集总参数馈电。 计算设置： 计算频率：4Ghz 扫频：0.5-13Ghz 图2. HFSS中建模 图3.增加空气盒 图4. 回波损耗（S参数） 图5. Smith原图 图6. 输入阻抗 图7. 3D方向图 建模参数 具体变量： R=100mm，L=200mm，H=2mm 具体参数： 地：方形，起始点（-L/2，-L/2，0），增量（L,L） 天线：圆形，圆心（0，0，H+R），半径R 馈电面：长方形，起始点（0，-1，0），增量（0，2，H+2） 空气盒：长方体，起始点（-0.66L，-0.66L，-0.66L），增量 （1.32L，1.32L，1.32L+2R） 用馈电面减去天线并保留天线，设置馈电面的下表面中点到上表 面中点为积分线。 使用集总参数馈电。 计算设置： 计算频率：3Ghz 扫频：0.5-5Ghz 图8.回波损耗（S参数） 不同厚度对应的S11 图9.VSWR 图10.输入阻抗 图10.Smith圆图 图11.3D方向图 性能对比 可以看出，不同厚度的天线，仿真结果不一样，这里 天线厚度为0.2mm时效果最好（与面天线有非常大的差别） 使用r=25mm圆盘单极子时，阻抗带宽大约为3G，频带为2G到5G。 使用r=100mm圆盘单极子时，阻抗带宽大约5G，频带为1G到6G。 单极子输入阻抗为偶极子输入阻抗的一半，Z=0.5(73.1+j42.5)=36.5+j21.3。 由经验可知，天线尺寸越大，性能越好。 但是，笔者在进行第二次仿真时由于电脑内存不够用以致HFSS出错，笔者减小了空气盒的尺寸，并降低了计算的中心频率，这无疑会减小计算精度，空气盒的尺寸减小使得天线的部分近场被截断吸收，这也会导致S参数在图像上看上去更好，但是，这些数据有可能是“虚”的，这点值得注意。 参数分析 Dipole等效电路图 传输线与天线 * *