设计一个右旋圆极化GPS接受天线。变量L0和WO分别表示辐射贴片的长度和宽度,变量L1和L2分别表示同轴线馈电点在x、y方向上离辐射贴片中心的距离。新定义两个变量Lc和Delta,其中Lc用于表示谐振频率为1.575GHz时所对应的辐射贴片长度值,其初始值为46.1mm;Delta表示辐射贴片的微调长度值,其初始值为0.0143×L。若要想实现圆极化辐射,需要设置辐射贴片的长度变量LO=Lc+Delta、宽度变量WO =Lc- Delta,馈电位置L2=L1。由前面的计算可知Ll的初始值为6.9mm。另外,1.575GHz对应的1/4个自由空间波长为47.6mm,所以需要把变量length 的值改为50mm。
2025-05-08 18:18:51 33.04MB HFSS 课程设计
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耦合微带线单元的网络参量和等效电路
2025-05-07 15:22:30 429KB 滤波器设计
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提出了一种新型高增益宽频天线结构,采用低介电介质,在高于贴片1 mm,间距2.5 mm处加载3个宽1.5 mm的方环形金属片。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真,最大增益达到了19.466 dB,比未加载时增加10.14 dB,相对带宽增加了1.37%,且全向性好,体积小,结构简单,成本低。 ### 一种新型高增益微带天线的关键技术与特性 #### 摘要与背景 本文介绍了一种新型的高增益宽频微带天线设计,该设计旨在克服传统微带天线存在的主要问题——频带较窄以及增益较低。这种新型天线通过在特定位置加载方环形金属片,结合使用低介电常数的介质材料,成功地实现了较高的增益性能(最大增益达19.466 dB)和较宽的工作频带(相对带宽增加了1.37%)。此外,这种设计还具有良好的全向辐射特性、较小的体积、简单的结构以及低廉的成本等优点。 #### 设计原理与结构特点 1. **低介电常数介质材料的选择**:采用低介电常数的介质材料作为支撑基板,能够有效减少信号传输过程中的损耗,从而提升天线的整体性能。 2. **方环形金属片的加载**:在距离贴片1mm的高度处,按照2.5mm的间距加载了3个宽度为1.5mm的方环形金属片。这些金属片的加入不仅提高了天线的增益,而且对天线的工作频带产生了积极的影响。 3. **结构优化**:通过优化天线的几何结构,包括调整金属片的数量、尺寸以及它们之间的间距等参数,使得天线能够在保持较小体积的同时实现更高的增益和更宽的工作频带。 #### 性能评估与仿真结果 1. **增益提升**:经过HFSS仿真软件的模拟测试,该天线的最大增益达到了19.466 dB,相比于未加载方环形金属片的设计,增益提高了10.14 dB。 2. **工作频带拓宽**:相对于传统的微带天线,本设计的相对带宽增加了1.37%,这意味着它能够在更宽的频率范围内提供稳定的性能表现。 3. **全向辐射特性**:该天线表现出良好的全向辐射特性,这使得它在各种应用场景下都能够保持一致的性能水平。 #### 技术细节 - **HFSS仿真软件的应用**:HFSS是一款强大的电磁场仿真软件,通过使用该软件可以精确地模拟天线的各项性能指标,包括增益、工作频带等。 - **天线结构与参数分析**:通过对不同结构参数(如金属片的尺寸、间距等)的细致调整和优化,研究人员能够有效地提高天线的增益,并拓宽其工作频带。 #### 结论与展望 该新型高增益宽频微带天线的设计成功解决了传统微带天线存在的频带窄和增益低的问题。通过采用低介电常数介质材料和特定位置加载方环形金属片的方式,不仅显著提升了天线的增益性能,而且还改善了其工作频带宽度。此外,该天线结构简单、体积小巧、成本低廉,非常适用于需要高性能、低成本解决方案的多种应用场合。未来的研究可以进一步探索更多创新的结构设计和技术手段,以期实现更高性能的微带天线产品。 这项研究为微带天线领域带来了新的突破,为解决实际应用中的问题提供了有力的技术支持。
2025-04-25 10:55:55 1.06MB 工程技术 论文
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通过矩形微带贴片天线的理论公式,和已知需要设计谐振频率,介质基板的介电常数等参数 通过matlab代码可以计算得到贴片的长、宽,介质基板的长宽大小
2025-04-21 17:24:10 1KB matlab 微带贴片天线
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采用周期性慢波结构加载的开路传输线代替传统的四分之一波长阻抗变换器,设计一种小型化且适用于高频的Wilkinson功分器,有效改善了传统Wilkinson功分器尺寸大且高频时容易出现色散的问题。最后基于FR4基板,设计应用于900 MHz的Wilkinson功分器,测量结果显示,三个端口匹配良好,S11约为-20.58 dB,S22约为-23.62 dB,S21约为-3.28 dB,输出端口的隔离度约为-33.3 dB,仿真结果和测量结果趋势吻合,验证了该方法的可行性。
2025-03-29 11:57:03 409KB 威尔金森
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在电子工程领域,尤其是无线通信和射频技术中,滤波器是至关重要的组件,用于选择性地允许特定频率范围内的信号通过,而抑制其他频率。本案例关注的是一个中心频率为2.45GHz的微带带通滤波器,采用FR4材料作为基板,设计为平行耦合线结构。这种滤波器的设计和实现涉及到多个关键知识点,接下来我们将详细探讨。 **中心频率2.45GHz** 是滤波器的工作频率,它位于微波频段,常见于Wi-Fi、蓝牙等无线通信系统。设计时需要确保滤波器在此频率具有最高的传输效率和最小的损耗。 **FR4材料** 是一种常见的印制电路板(PCB)材料,具有稳定的介电常数(4.4)和低损耗特性。**介电常数** 决定了信号在介质中的传播速度,而**损耗角正切(tan δ)0.02** 表示信号能量在传播过程中的损失程度。FR4的这些参数使得它成为射频和微波应用的理想选择,特别是对于成本敏感的项目。 **介质板厚度1mm** 对滤波器的性能也有重要影响。厚度决定了电磁场的分布和滤波器的物理尺寸,同时影响着谐振器的品质因数(Q值)。Q值越高,滤波器的选择性越好,但过高的Q值可能导致带宽过窄。 **平行耦合线结构** 是滤波器的一种设计,其中两条平行的微带线互相靠近,通过电场耦合实现信号的传递。这种结构可以实现带通响应,允许特定频率范围内的信号通过。耦合强度可以通过改变线间距、线宽和介质层厚度来调整,从而控制滤波器的带宽和通带特性。 在设计过程中,**ANSYS HFSS** 是一款强大的三维电磁场仿真软件,用于模拟微波器件的行为。2021 R2版本提供了先进的求解器和优化工具,帮助工程师精确预测滤波器的性能,包括S参数、插入损耗、带宽和阻带特性等。 在实际应用中,设计微带带通滤波器还需要考虑以下几点: 1. **阻带性能**:除了通带外,滤波器应有效地阻止不需要的频率信号。 2. **温度稳定性**:由于FR4的介电常数随温度变化,滤波器设计需考虑温度影响。 3. **制造工艺**:实际生产中,必须考虑到PCB的加工精度和误差,以及贴装元件的影响。 这款中心频率为2.45GHz的FR4微带带通滤波器,通过平行耦合线结构实现其功能,是无线通信系统中必不可少的部件。设计时需要综合考虑材料参数、结构参数和仿真工具,以达到理想的滤波效果。
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电路综合-基于简化实频的SRFT微带线巴特沃兹低通滤波器设计 https://blog.csdn.net/weixin_44584198/article/details/134088587?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22134088587%22%2C%22source%22%3A%22weixin_44584198%22%7D
2024-09-07 20:50:43 3KB
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电路综合-基于简化实频的SRFT微带线的带通滤波器设计。分析链接: https://blog.csdn.net/weixin_44584198/article/details/134093575?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22134093575%22%2C%22source%22%3A%22weixin_44584198%22%7D
2024-09-07 19:33:29 9KB
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微带天线设计手册
2024-08-14 10:00:00 58.11MB 微带天线
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在电子设计领域,微带线(Microstrip Line)是一种广泛使用的传输线结构,常用于射频和微波电路。它由一个金属条和一个接地平面组成,金属条位于介质层之上,两者之间通过空气或特定的电介质材料隔开。微带线因其易于制造、成本低廉和灵活性高等优点,被大量应用于天线设计、滤波器构建以及阻抗匹配网络等。 本文将探讨如何使用MATLAB来快速进行微带线元件的等效电感和电容计算。MATLAB是一种强大的数学计算软件,拥有丰富的函数库和可视化工具,适合处理复杂的电磁问题。 我们来看文件`microstrip_calW.m`。这个文件很可能是实现微带线特性阻抗计算的MATLAB脚本。微带线的特性阻抗(Z0)是其电气性能的一个关键参数,它与微带线的宽度(W)、厚度(h)、介电常数(εr)以及工作频率有关。计算公式通常基于物理光学法或混合模式方法。在脚本中,我们可以期待找到输入这些参数并输出特性阻抗的函数。 接下来是`TLINE_equivalent.m`文件,这可能是实现微带线等效电路模型的MATLAB程序。微带线可以等效为串联和并联的电感、电容网络,用于分析其频率响应和阻抗特性。在高频下,微带线可以视为具有分布参数的传输线,其中每单位长度都有一定的电感(L)和电容(C)。这些参数可以通过物理尺寸和频率来计算,然后用于构建等效电路模型,用于模拟微带线的行为。 在提供的链接中,博主详细介绍了如何使用MATLAB进行这些计算。他们可能使用了现有的MATLAB电磁工具箱,如RF Toolbox或者Electromagnetic Compatibility (EMC) Toolbox,或者自定义了算法来实现这些功能。通常,这些工具或算法会涉及到以下步骤: 1. **定义微带线的几何参数**:包括宽度W、厚度h、介质层的介电常数εr和损失角正切tanδ,以及长度l。 2. **选择合适的计算模型**:例如物理光学法、矩量法或有限元方法。 3. **计算特性阻抗Z0**:根据选定的模型和输入参数进行计算。 4. **等效电路建模**:利用传输线理论,将微带线转换为等效的LC网络,这涉及求解微带线的分布参数L和C。 5. **频率响应分析**:使用等效电路模型,可以分析微带线在不同频率下的电压和电流分布,以及反射系数和阻抗匹配情况。 6. **验证与仿真**:与电磁仿真软件的结果进行对比,确保计算的准确性。 通过阅读和理解这两个MATLAB脚本,设计师可以快速计算微带线的特性,并进行相应的电路设计。这种方法对于射频和微波工程的学习和实践非常有价值,因为它提供了一种快速、直观的方式来理解和优化微带线组件的性能。 这个压缩包包含的MATLAB代码和相关博客文章为理解和使用微带线提供了实用的工具,帮助工程师和学生在实际项目中有效地分析微带线的电磁特性,进行等效电路建模,从而优化他们的设计。通过深入学习和实践,读者能够掌握微带线设计的关键概念和计算方法,提升其在射频领域的专业技能。
2024-07-05 10:58:29 1KB matlab
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