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      ADS Momentum設計平面天線實例

      文章來源: 互聯網    錄入: mweda.com    點擊數:


          另一個例子是ADS系統內建的例子。這個例子可以從ADS Main Window中的 File example project momentum antenna single_patch_prj找到,我們也可以用之前建入的Equation去計算電路的尺寸,如圖12。將基頻(fundamental frequency)設定為為7.6GHz,基板的介電係數為2.2、厚度為0.79mm,之後建構實體電路在Layout Window內,如圖13所示。模擬完之後可以在Data Display Window 中看到結果,從圖14中可以看到兩個諧振的頻率點,一個在7.6GHz,一個在18.37GHz。用第二個分析方法來看可以知道第一個諧振頻率為TM001 mode;第二個諧振頻率為TM030 mode,電流變化和遠場場型分別在圖15、16中。 

      圖12 計算電路的尺寸 

      圖13 電路的佈局圖

       

      圖14 在Data Display Window中秀出模擬結果

       

      (a)TM001 7.6GHz

       

      (b)TM030 18.37GHz
      圖15 電流變化 

      (a)遠場場型 7.6GHz 

      (b)遠場場型 18.37GHz
      圖16 遠場場型

      結論

          本文一開始先介紹天線饋入的方式,不同的饋入方式對平板天線的效能有決定性的影響,Transmission Line Feed 可以改變輸入的阻抗值,對諧振頻率並不會有太大的影響,Coaxial Feed和平板天線的排列成正交垂直,所以有很好的隔離度,Coupled Feed是利用coupled line 把能量耦合到天線上再幅射出去,這種方式耦合的能量通常較小,Buried Feed是把天線做在上層,傳輸線做在下層,同時使這二個部分達到最佳化,Slot Feed 是改良自Buried Feed 的架構,在傳輸線和天線中間放上接地面,使二者有很好的隔離度。
          其次介紹兩種分析平板天線的方法,一種是以Transmission-Line Model 來分析電路,另一則利用Cavity Model來做分析,利用Transmission-Line Model 可以設計平板天線的實際尺寸,再利用ADS 做模擬,如第一個設計的例子所述,利用Cavity Model 可以對平板天線實際的諧振情形有更深入的了解,如第二個例子所述。
          以ADS實際設計幾個例子,主要的目的是希望能幫助設計者使用ADS快速的完成設計的工作。更深入的理論可以參考Constantine A.Balanis , antenna theory analysis and design, Second Edition, Wiley, CH12, 2000。(本文由安捷倫科技提供)

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