平面单极天线的仿真研究.doc

本科毕业论文(设计) 题 目： 平面单极天线的仿真研究 学 院： 自动化工程学院 专 业： 通信工程 姓 名： 指导教师： 2010年 6月 10 日 Simulation Analysis of Planar Monopole Antenna 摘 要 多模手机一般只采用一个能支持多种无线制式的多频带天线，单极天线和平面倒F天线是常用的多频手机天线。相比其他形式的天线，这两类天线都具有剖面低、体积小、设计方便等特点。本文采用HFSS12对单极天线进行仿真研究，通过仿真的回波损耗图来研究天线的谐振频率。当改变单极天线的面板尺寸时，观察天线的辐射方向图和回波损耗，研究天线在不同参数下的工作带宽。 关键词 单极天线 回波损耗 谐振频率 Abstract Most multi-mode mobile phone uses a multi-band antenna which can support a variety of wireless standards in general. The multi-band antenna of mobile phone meanly uses the planar inverted F antenna or the monopole antenna. In comparison with other antennas, both of the two antennas have the advantage of low profile, small volume, easy to design. In this paper, we use the software of HFSS 12 to do the simulation of monopole antenna. On the return loss from the simulation of the monopole antenna which is simulated by HFSS 12, we study the resonant frequency of monopole antenna. By changing the size of the plates and figuring out the radiation pattern and the return loss, we research the bandwith. Keywords Monopole antenna Return loss Resonant frequency目 录 前 言 1 第1章 绪论 2 1.1 研究背景及意义 2 1.2 本文内容及安排 3 第2章 单极天线的理论分析 4 2.1 单极天线的型式分类 4 2.2 单极天线的分析方法 7 2.3 单极天线的辐射机理 9 2.4 天线的辐射参数 11 第3章 平面单极天线的仿真 13 3.1 创建工程 13 3.1.1 创建天线金属面 14 3.1.2 创建接地层 16 3.1.3 创建激励 17 3.1.4 创建空气盒子 18 3.2 设置工程变量 18 3.3 设置边界条件和激励模式 21 3.4 设置频率并分析计算结果 22 结束语 28 谢 辞 29 参考文献 30 前 言 随着无线通信中语音业务、窄带和宽带数据业务的发展，具有3G功能的手机将逐步成为市场的主流。同时，手机的设计也日新月异，对天线的宽频带特性、多频工作及小型化要求更为苛刻。目前，多模手机一般只采用一个能支持多种无线制式的多频带天线。多频带手机天线主要采用平面倒F天线和单极天线. 相比其他形式的天线，这两类天线都具有剖面低、体积小、设计方便等特点，因此广泛用于手机等移动通信终端上。基本的平面倒F天线是将倒F天线的水平振子改变成平面形式，从而引出了平面倒F天线。随着对平面倒F天线的深入研究，又出现了很多性能良好的新型平面倒F天天线。面对多模手机对多频带天线的要求，单极天线大带宽和高增益更适合多模手机几百兆带宽的需求，而且内置平面单极天线的结构灵活，易于与当今多变的手机结构相配合，目前市场流行的超薄超小手机普遍采用这类天线。 在中国，手机产业从无到有，手机设计从购买成熟方案到自主设计方案。在短短的3-4 年的时间，中国手机行业已经发展到空前的兴盛。伴随着众多手机生产制造商的兴起，手机产业相关配套厂家在手机制造在产业集中地区聚集。近