基于FDTD的移動通信天線設計.pdf

1、本課題主要針對手機天線的窄頻帶現象進行研究。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用倍受關注。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，所以其工程應用受到了很大的限制。由于移動通信系統(tǒng)采用了雙標準（GSM/DCS），工作在雙頻段范圍（824~960MHz和1.71~1.88GHz），這就意味著在相應的頻段范圍內，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。
　　針對當前手機天線設計的難點，本文設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、套筒和介質矩形尺寸等參數對天線性能的影響，再采用共面波導饋電以及高斯脈沖提供能量，設計并制作了一種實現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。
　　本文根據以往設計單極

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計的基本理論和方法，討論了描述FDTD算法的天線參數，再引入HFSS電磁仿真軟件，介紹了HFSS的基本知識和設計流程，在此基礎上對平面單極子天線進行了研究和設計工作。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格去模擬結構體，選取合適的場始值和空間所需的邊界條件。最后利用 Matlab語句進行可視化分