基于FDTD的移動通信天線設(shè)計.pdf

1、本課題主要針對手機(jī)天線的窄頻帶現(xiàn)象進(jìn)行研究。近年來，隨著移動通信的發(fā)展，平面單極子天線的研究和應(yīng)用倍受關(guān)注。移動通信系統(tǒng)對天線提出了兼顧寬頻帶、小型化、輻射效率高的要求。傳統(tǒng)的單極天線存在較窄的頻帶寬度和物理長度大的缺點，所以其工程應(yīng)用受到了很大的限制。由于移動通信系統(tǒng)采用了雙標(biāo)準(zhǔn)（GSM/DCS），工作在雙頻段范圍（824~960MHz和1.71~1.88GHz），這就意味著在相應(yīng)的頻段范圍內(nèi)，要確保天線的帶寬寬，電壓駐波比較低，且具

2、有良好的阻抗匹配。
　　針對當(dāng)前手機(jī)天線設(shè)計的難點，本文設(shè)計了一種具有寬帶寬和小型化特征的平面單極天線。為了擴(kuò)展工作帶寬，該天線采取了頂部加載金屬圓盤和對寄生貼片開槽等措施。并分析了槽的寬度、加載圓盤、套筒和介質(zhì)矩形尺寸等參數(shù)對天線性能的影響，再采用共面波導(dǎo)饋電以及高斯脈沖提供能量，設(shè)計并制作了一種實現(xiàn)移動通信頻帶的平面單極子天線，使其工作于824~960MHz和1.71~1.88GHz的寬頻段上。
　　本文根據(jù)以往設(shè)計單極

3、子天線的問題，提出了時域有限差分（FDTD）方法以及移動通信天線設(shè)計的基本理論和方法，討論了描述FDTD算法的天線參數(shù)，再引入HFSS電磁仿真軟件，介紹了HFSS的基本知識和設(shè)計流程，在此基礎(chǔ)上對平面單極子天線進(jìn)行了研究和設(shè)計工作。接著，再利用FDTD法直接將場分量的有限差分式形式代替麥克斯韋時域場旋度方程中的微分式形式，用具有相同電參量的空間網(wǎng)格去模擬結(jié)構(gòu)體，選取合適的場始值和空間所需的邊界條件。最后利用 Matlab語句進(jìn)行可視化分