MEMS層疊式微帶貼片天線的建模、分析.pdf

1、微帶天線具有許多優(yōu)點，如體積小、重量輕、剖面薄、容易與載體共形、與集成電路的兼容性好、易于大批量制作等，在近幾十年來得到了廣泛的應(yīng)用。對微帶天線的研究必將為無線通信系統(tǒng)的發(fā)展帶來深遠的影響。通常微帶貼片天線的頻帶較窄，而利用微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)制作具有多層介質(zhì)和貼片結(jié)構(gòu)的微帶天線，可以有效地擴展天線的帶寬。本論文的主要工作即是尋求一種好的方法來求解這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)微帶天線的三維電磁場分布問題，分析天線的特性。 本論文利用時

2、域有限差分(FDTD)法，對一種新型的MEMS層疊式微帶貼片天線進行了精確的時域仿真。FDTD法可以較精確地處理具有不規(guī)則形狀和不同介質(zhì)分界面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)；對不同方向的FDTD網(wǎng)格邊界實施了具有不同精度的邊界吸收條件，使計算更“經(jīng)濟”；采用了一種簡單有效的激勵源設(shè)置方法，使前端表面無需進行特殊處理，同時，避免了前端表面和其附近的直流畸變的問題；利用時域解得到的豐富的電磁場信息，給電磁波在天線上的傳播繪制出了清晰的圖像，有助于直觀地理解天線

3、工作的物理過程；通過對時域計算的結(jié)果進行一次傅里葉變換，求得了天線在頻域上的特征參量，從而有助于了解天線在寬頻域內(nèi)的輻射特性，F(xiàn)DTD計算與經(jīng)驗公式計算值取得了較好的一致，并與實驗測試值符合得較好，證明這種計算方法用于新型MEMS微帶天線的分析是行之有效的。 本論文將FDTD法應(yīng)用于MEMS微帶天線的仿真分析，有效地節(jié)約了存儲空間和計算時間，取得了較好的效果，顯示了FDTD法用于分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)微帶貼片天線的有效性和優(yōu)越性。