电磁场HFSS实验报告(4)

2019-04-21 21:33

外加激励求解设置分析的半波偶极子天线的中心频率在3GHz,同时添加2.5 GHz:^3.5 GHz:频段内的扫频设置,扫频类型为快速扫频。 5、设计检查和运行仿真计算

6、HFSS天线问题的数据后处理(截图,并做相应的说明) 具体在实验结果中阐释。 实验结果 1、回波损耗S11

回波损耗回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射,是天线设计需要关注的参数之一。

图中所示是在2.5 GHz ^3.5 GHz频段内的回波损耗,设计的偶极子天线中心频率约为3GHz, S11<-10dBd的相对带宽BW= (3.25-2.775) /3*1000/=15.83% 2、电压驻波比

驻波比,一般指的就是电压驻波比,是指驻波的电压峰值与电压谷值之比。

由图可以看到在3G赫兹附近时,电压驻波比等于1,说明此处接近行波,传输特性比较理想。

3、smith圆图史密斯圆图是一种计算阻抗、反射系数等参量的简便图解方法。采用双线性变换, 将z复平面上。实部r=常数和虚部x=常数两族正交直线变化为正交圆并与:反射系数|G|=常数和虚部X=常数套印而成。

从smith圆图可以看到,在中心频率3G赫兹时的归一化阻抗约为1,说明端口的阻抗特性匹配良好。

4、输入阻抗传输线、电子电路等的输入端口所呈现的阻抗。实质上是个等效阻抗。只有确定了输入阻抗,才能进行阻抗匹配。

图中所示的输入阻抗分别为实部和虚部,在中心频率3G赫兹时,输入阻抗比较的理想,容易实现匹配。 5、方向图

方向图是方向性函数的图形表示,他可以形象描绘天线辐射特性随着空间方向坐标的变化关系。辐射特性有辐射强度、场强、相位和极化。通常讨论在远场半径为常数的大球面上,天线辐射(或接收)的功率或者场强随位置方向坐标的变化规律,并分别称为功率方向图和场方向图。天线方向图是在远场区确定的,所以又叫远场方向图。

电场方向图:

由图可以看到,电场方向以Z轴为对称轴,在XOY平面上电场最强,且沿四周均匀辐射。但沿着Z轴方向电场强度很弱。 磁场方向图:

磁场方向图在XOY平面上接近一个圆,虽然看上去有些误差。说明磁场在XOY平面上辐射较为均匀。 三维增益方向图:


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