接地平面对PIFA的性能的影响.docVIP

1.运行HFSS并新建工程，把工程文件另存为PIFA.hfss。 2.设置当前设计为模式驱动类型。 3.设置当前设计在创建模型时所使用的默认长度单位为mm。 4.在HFSS中定义和添加如下图所示的设计变量。 其中： 变量意义 变量名 变量初始值 天线高度 H 10mm 辐射金属片边长 L1 20mm 接地平面顶点x坐标 Xg -Lg/2 接地平面顶点y坐标 Yg -Lg/2 接地平面边长 Lg 80mm 同轴馈线的x轴圆心坐标 Xf -(L1-Th-2.1mm) 同轴馈线的y轴圆心坐标 Yf 0mm 短路金属片顶点x坐标 Xs -L1/2 短路金属片顶点y坐标 Ys -SW/2 短路金属片的宽度 SW 5mm 同轴馈线内芯半径 r1 0.635mm 同轴馈线外径 r2 2.065mm 材料黄铜厚度 Th 0.381mm 5.添加新的介质材料射频泡沫，用来作为支架，命名为foam，相对介电常数为1.06，损耗正切为0.005。 6.创建辐射金属片Patch。将它的顶面边界条件设置为Perfect E。 7.创建接地平面Gnd。将它的底面边界条件设置为Perfect E。 8. 创建短路金属片Short。将它后面边界条件设置为Perfect E。 9.创建泡沫支架Shelf。 10.在接地平面Gnd上开半径为r2的圆柱孔。 11.创建同轴馈线的内芯inner。查阅相关资料，知道内芯的材质为黄铜brass。 12.创建同轴馈线的外圈模型outer。这里将外圈模型的材质设为真空vacuum。（将外圈模型材质设为黄铜时提示出错）将它的侧表面的边界条件设置为理想导体边界Perfect E。 13.设置激励端口。 14.创建和设置辐射边界。首先创建一个模型AirBox。 15.设置求解频率和网格剖分。 16.扫频设置。 17.解决模型重叠的问题。 18.解决激励端口设置问题。创建一个理想导体圆柱体CapLoad，材质为pec，高度为2mm。（这个高度也是随便设的，不知道对结果有何影响？） 19.查看天线的谐振频率。与所要求解的频率1.875GHz有一点误差，误差小于0.02。 20.查看在Smith圆图下天线的输入阻抗随频率的变化关系。 21.用Matlab画出驻波比的图像。 clc clear VSWR_data=importdata(VSWR.csv) y=zeros(1501); x=zeros(1501); for i=1:1501 y(i)=VSWR_data.data(i,2); x(i)=VSWR_data.data(i,1); end plot(x,y); title(Computed VSWR of a conventional PIFA mounted at the centre of square ground plane of 80mm length and probe-fed 2.1mm away from the short-circuit plate); ylabel(VSWR); xlabel(frequency(fr),GHz); xlim([1.7 2.2]); ylim([1.0 5.0]); 22.接地平面大小对PIFA天线谐振频率的影响。 用Matlab画出不同大小接地平面的谐振频率的图像。 clc clear fr_data=importdata(resonant_fr.csv) k=zeros(7); %用来存放谐振频率大小的向量 x=0.2:0.2:1.4; for j=2:8 y=fr_data.data(1,j); for i=2:1501 if(yfr_data.data(i,j)) y=fr_data.data(i,j); t=i; end end k(j-1)=fr_data.data(t,1); end k=k*1000; plot(x,k,^-); hold on title(Computed resonant frequency of conventional PIFA for various square ground plane sizes in terms of wavelength); legend(computed); ylabel(resonant frequency(fr),MHz); xlabel(ground plane size(L) in wavelengths); xlim([0 1.4]); ylim([1500 2500]); 23.接地平面大小对PIFA天线相对带宽的影响。 用Matlab画