浅析天线设计(改).docVIP

折叠分支结构三频平面倒F天线(PIFA)设计 S1008006 徐丽 PIFA天线简介 天线分为内置与外置，外置主要使用螺旋或者PCB，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，PCB 天线比较容易调频率易于设计，但爱立信有两项重要专利，所以在欧美市场上很少其他厂商使用。还有一种假内置天线，其实就是外置天线的内置，性能相对比较差，一般不推荐使用。内置天线而言，主要是PIFA与MONOPOLE天线。 图4 折叠分支结构三频PIFA的几何图形 仿真环境 Ansoft HFSS Design Environment 3D Solid Modeling Primitives: Cylinders, Boxes Boolean Operations: Unite, Subtract Boundaries/Excitations Ports: Wave Ports Analysis Sweep: Fast Frequency Results Cartesian plotting Field Overlays: 3D Far Field Plots 天线设计步骤 准备阶段 这一阶段主要步骤包括启动Ansoft HFSS，设置工具选项，打开新工程和设置求解类型。其中设置的求解类型为终端驱动(Driven Terminal)。 建立3D模型 首先设置模型单位，然后就是设置相应部件的材料。创建部件包括创建基底(Sub1、Sub2)，创建无限接地板、辐射贴片(GND、Ant)并设置为无限导体边界，创建短路圆柱线、馈电圆柱线(Short、Feed)，创建端口(p1)并设置为集总元件端口，创建空气并设置为辐射边界以及设置辐射。各个部件的参数及属性设置都在三维模型窗口的左侧可以看到，边界条件、辐射条件以及辐射的设置都在项目管理窗口中可以找到。图5左边即为项目管理窗口，右边即为三维模型窗口的左侧。3D模型创建完成，天线的几何结构也就完成了，模型如图6所示。 分析设置 分析设置包括创建分析设置和增加扫频。创建分析设置首先选择菜单HFSSAnalysisSetupAdd Solution Setup，其次在设置窗口的General页上设置求解频率为1.8CHz、最大通过数目为20、通过的最大Delta S为0.02。增加扫频首先选择菜单HFSSAnalysisAdd Sweep，然后再扫频窗口中选择扫描类型为快速(Fast)，频率设置类型设置为线性计数(Linear Count)，开始0.8GHz，结束2.8CHz，计数200。注意要勾选保存场。扫频的设置也能在项目管理窗口中（图5的左边）的Analysis中查看并修改。 保存工程 选择菜单FileSave As，在Save As窗口中输入文件名为triple_pifa，并点击保存即可。 分析 分析包括模型检查和分析两个过程。模型检查为选择菜单HFSSValidation Check，分析为选择菜单HFSSAnalyze All。这样就完成仿真，接下来就可以查看数据了。 图5 各部件及一些设置条件的查看方式 图6 PIFA模型 仿真结果 Create Terminal S-Parameter Plot一Magnitude To create a report: Select the menu item HFSSResultsCreate Report 2. Create Report Window: 。.Report Type: Terminal S Parameters 2. Display Type: Rectangular 3. Click the OK button 3. Traces Window: 1 .Solution:Setupl:Sweep 1 2. Domain:Sweep 3. Click the Y tab 1 .Category: Terminal S Parameter 2. Quantity: St(p1,p1)， 3. Function:dB 4. Click the Add Trace button 4. Click the Done button 结果如下图所示： S11 : 图7 回波损耗(S11)