摘要：耦合馈电方式是从1980年左右开始流行的一种非直接接触型馈电方式，其主要含有两种馈电方式：口径耦合馈电和临近耦合馈电。耦合馈电没有直接接触，而是利用电磁耦合进行馈电的一种馈电方式，它可以有效改变阻抗，还可以扩展带宽。所以随着时代的发展，尤其是天线的制作朝着宽带宽发展的大趋势下，耦合馈电已经是越来越受到欢迎的一种馈电方式了。

本文主要介绍了微带天线的一些特点、结构、馈电方式等。利用HFSS软件设计一个简易的口径耦合馈电结构的天线的设计，分析了辐射贴片的长和宽，馈电线的长与宽是否对谐振频率产生影响。以及最终通过改变辐射贴片的宽度来影响天线的谐振频率，从而对天线进行优化的一个设计。最终，在优化之后，扫频分析结果显示：回波损耗有些许增加，谐振频率准确定位在求解频率；而且还发现微带贴片的最大辐射方向即为微带贴片的法线方向。口径耦合馈电结构的天线极化纯度很好，可靠性很高，带宽占比也比较高。现在被广泛应用于无线通信中，其未来的前景非常好！

关键字：耦合馈电  调节输入阻抗  辐射贴片  扩展带宽  谐振频率  法线方向

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摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 课题研究的背景和意义-1

1.2 天线的简介-2

1.2.1 方向图及其有关参数-3

1.2.2 天线效率-3

1.2.3 增益系数-4

1.2.4 极化和交叉极化电平-4

1.2.5 频带宽度-4

1.2.6 输入阻抗与驻波比-4

1.2.7 有效长度-4

2. 微带天线结构-5

2.1 微带天线辐射机理：-5

3. 微带天线的馈电-6

4．天线几何结构参数计算公式-8

4.1 耦合馈电天线的结构-8

4.2 耦合天线的参数计算公式-8

4.2.1 辐射贴片的宽度-9

4.2.2 有效介电常数-9

4.2.3 等效辐射缝隙长度-9

4.2.4 介质内的导波波长-9

4.2.5 实际上的辐射单元长度-9

4.2.6 微带特性阻抗-9

5. 天线的设计-10

5.1 模型的设计-10

5.2 设置边界条件-14

5.3 设置激励端口-17

5.4 求解设置-19

5.5 设计检查以及运行仿真分析-21

5.6 查看天线回波损耗-22

5.7 参数扫描分析-23

5.8 优化设计-27

5.9 优化结束后查看天线性能-30

5.9.1 查看S11扫频分析的结果-30

5.9.2 查看S11的Smith圆图结果和输入阻抗-30

5.9.3 查看天线的三维增益方向图-31

5.9.4 查看天线的E面增益方向图-34

5.9.5 天线参数-35

6. 总结-37

7. 参考文献-39

8. 致谢-40