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2.4GHz频段印刷偶极子天线设计

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摘要 无线局域网络(WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频技术，取代的双绞铜线所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。随着城市中各运营商热点的增多，WLAN的覆盖越来越广泛。Ansoft HFSS 是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件，广泛应用于无线和有线通信、计算机、卫星、雷达、半导体和微波集成电路、航空航天等领域。本课题的研究内容主要是基于缝隙天线结构，使用HFSS的优化功能进行微波工程设计，仿真及优化用于WLAN的2.4GHz印刷偶极子天线，并对其特性进行分析
本文在论述了微带天线基本理论和结构参数指标的基础上，重点对谐振频率为ISM频段2.4GHz的印刷偶极子天线的主要结构参数进行了论述和分析。在了解了HFSS软件的天线仿真功能和设计流程的基础上，对所设计的印刷偶极子天线进行了电磁仿真分析，并对其结构进行了优化，得到性能良好的IFA天线的模型结构。研究表明，本文设计的天线具有良好的性能。

关键词: 2.4GHz；微带天线单元；ISM频段；HFSS；S11

Design of 2.4GHz Band Printed Dipole Antenna
Abstract Wireless local area network (WLAN) is quite convenient data transmission systems , local area network that uses radio frequency technology to replace the twisted copper posed , making wireless local area network can be accessed using a simple framework through which allows users to achieve " information technology portable , convenient walk the world , "the ideal state . With the increase in the city 's various operators hotspots , WLAN coverage more widely. Ansoft HFSS is the world's first commercial three-dimensional structure of electromagnetic simulation software , widely used in wireless and wired communications , computers, satellites, radar, microwave integrated circuits and semiconductors , aerospace and other fields. Contents of this subject is based mainly on the slot antenna structure using HFSS optimization features microwave engineering design , simulation and optimization for the WLAN 2.4GHz printed dipole antenna , and analyze its characteristics
This paper discusses the basic theory and basic microstrip antenna structure parameters of indicators, focusing on the resonant frequency of the main structural parameters of the 2.4GHz ISM band printed dipole antennas are discussed and analyzed. To understand the basis of HFSS antenna simulation software features and design flow for the design of printed dipole antenna electromagnetic simulation, and its structure is optimized to obtain good performance model structure IFA antenna. Studies show that the proposed antenna has good performance.
Key words : 2.4GHz；micro-strip antenna；ISM band；HFSS；S11

目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2移动终端天线的研究现状 2
1.3本文主要内容 2
第二章 微带天线及阵列天线原理 4
2.1引言 4
2.2天线基本理论 4
2.2.1天线的作用 4
2.2.2天线的分类 5
2.2.3衡量天线的性能指标 6
2.3微带天线的定义和参数 8
2.4微带天线的常见分析方法[12] 9
2.4.1传输线模型理论 10
2.4.2腔模理论 10
2.4.3全波分析理论 12
2.5微带天线的辐射原理[15] 12
2.6阵列天线设计 14
2.6.1 天线单元的选取和设计 14
2.6.2 阵列设计 14
2.7本章小结 15
第三章 HFSS仿真分析方法 16
3.1 Ansoft HFSS 的概述 16
3.2 HFSS的特点 17
3.3 HFSS界面说明 18
3.3.1用户界面 18
3.3.2 设计窗口 19
3.3.3工具栏 19
3.3.4显示或者隐藏单个工具条 19
3.3.5 定义、排列工具条 20
3.3.6 Ansoft HFSS桌面 20
3.3.7建立和打开HFSS 项目 21
3.4设置解算类型 21
3.5边界条件 22
3.6本章小结 23
第四章 2.4GHz频段印刷偶极子天线设计 24
4.1引言 24
4.2 2.4GHz频段印刷偶极子天线的模型结构 24
4.2.1 HFSS建模过程 25
4.2.2 印刷偶极子天线的仿真结果 26
4.3不同的结构参数对印刷偶极子天线性能的影响 27
4.4 印刷偶极子天线的优化设计 30
4.5 本章小结 32
第五章 结论与展望 33
参考文献 34
致 谢 35