DOC《课程设计说明书》

若贴片是一细长带条则称其为微带阵子天线. 另一类微带天线是微带缝隙天线.它是把上述接地板刻出窗口即缝隙,而在介质基片的另一面印刷出微带线对缝隙馈电. 按结构特征把微带天线分为两大类,即微带贴片天线和微带缝隙天线;

按形状分类,可分为矩形、圆形、环形微带天线等.按工作原理分类,无论那一种天线都可分成谐振型(驻波型)和非揩振型(行波型)微带天线.前一类天线有特定的谐振尺寸,一般只能工作在谐振频率附近;

而后一类天线无谐振尺寸的限制,它的末端要加匹配负载以保证传输行波. 但随着无线通信技术的不断发展,传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要,使用射频EDA软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势.目前,射频领域主要的EDA工具首推的是Agilent公司的ADS.ADS是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件.由于其功能强大,仿真手段和方法多样化,基本上能满足现在射频电路设计的需要,已经得到国内射频同行的认可,成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具. 正文 一.天线基础 天线的性能直接影响着整个无线通信的性能,一般来说,表征天线性能的主要参数有方向特性、增益、输入阻抗、驻波比、极化特性等. 1.1 天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向.当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;

当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波.由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播. 在通信领域还经常应用到极化分集,将两个极化正交的天线用来同时接受同一个信号,产生极化分集增益.若电场矢量具有两个不同幅度且相位相互正交的分量,则在空间某定点上合成的电场矢量的方向将以场的频率旋转,其电场矢量端点的轨迹为椭圆,而随着波的传播,电场矢量在空间的轨迹为一条椭圆螺旋线,这种波称为椭圆极化波.若电场矢量具有两个相同幅度且相位相互正交的分量,则空间某定点上合成的电场矢量的方向将以场的频率旋转,其电场矢量端点的轨迹为圆,此时称为圆极化波. 1.2 天线的增益 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一. 一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能.天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平.增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量.任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量.另外,表征天线增益的参数有dBd和dBi.DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;

dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15.相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远.一般地,GSM定向基站的天线增益为18dBi,全向的为11dBi. 1.3 天线的阻抗 天线的输入阻抗:是天线馈电端输入电压与输入电流的比值.天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓.天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗.匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯.在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗.一般移动通信天线的输入阻抗为50Ohm或75Ohm. 驻波比:它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间.驻波比为1,表示完全匹配;