摘  要：近年来，随着社会的飞速发展，微带天线进入了自己的黄金发展时期。微带天线具有剖面低、体积小、重量轻、结构紧凑以及外观优美等等很多优点。因为现代通讯技术的发展越来越快，所以对于天线的要求是越来越高。

现实生活中，很多天线可以获得很大的带宽，但是与此同时，此类天线的体积比较大，而且结构非常复杂，所以非常不实用。于是，很多专家以及相关人士就提出了微带天线的小型化，用来降低通信的能耗，并且让人们能够更方便更好的使用。这就是目前微带天线的具体方向，同时也是现代通信技术发展的具体要求。本论文主要针对微带天线的小型化，并举例说明，分析微带天线小型化的途径以及应用，使用HFSS软件进行仿真模拟。

关键词：微带天线  小型化  HFSS

Study on the miniaturization of microstrip patch antenna

Abstract：In recent years, with the rapid development of society, microstrip antenna has entered its golden development period. Microstrip antennas have many advantages, such as low profile, small volume, light weight, compact structure, beautiful appearance, and so on. Because modern communication technology is developing faster and faster, the demand for antennas is getting higher and higher.

In real life, many antennas can get a lot of bandwidth, but at the same time, the size of the antenna is big, and the structure is very complex, so it is very unpractical. As a result, a lot of experts and people related to the miniaturization of microstrip antenna, used to reduce the energy consumption of communication, and make people more convenient and better use. This is the specific direction of the microstrip antenna at the same time, and it is also the specific requirement for the development of modern communication technology. This paper mainly focuses on the miniaturization of microstrip antenna, and illustrates the ways and applications of microstrip antenna miniaturization, and uses HFSS software to simulate the microstrip antenna.

Key Words: microstrip antenna； miniaturization； HFSS    

目  录

摘要Ⅰ

Abstract-Ⅱ

目录Ⅲ

图清单-Ⅳ

变量注释表-Ⅳ

1 绪论-1

1.1微带天线研究背景及其意义1

1.2微带天线研究现状1

1.3微带天线发展趋势1

2 微带天线的主要理论3

2.1微带天线的优缺点3

2.2微带天线的结构-3

2.3微带天线的理论分析-5

2.4微带天线的馈电方式-5

3 微带天线的小型化方法-8

3.1天线加载8

3.2采用特殊材料基片8

3.3附加有源网络9

3.4采用特殊形式9

4 小型化微带天线的设计、仿真以及数据图-10

4.1 HFSS软件初识及简介-10

4.2小型化微带天线的设计11

4.3主要参数的确定及数据图-11

5 结论14

参考文献15

致谢16

图清单

图序号 图名称 页码

图2-1 微带天线基础示意图 4

图2-2 微带贴片天线 4

图2-3 微带振子天线 4

图2-4 微带线型天线 5

图2-5 微带缝隙天线 5

图2-6 同轴线馈电方式简易结构图 6

图2-7 微带传输线馈电方式简易结构图 7

图3-1 天线加载 8

图3-2 采用特殊材料基片 8

图3-3 蝶形 9

图3-4 倒F型 9

图4-1 天线模型 11

图4-2 回波损耗曲线 12

图4-3 电压驻波比图VSWR图 12

图4-4 二维辐射方向图 13

图4-5 三维辐射增益图 13

变量注释表

εr 相对介电常数

ƒr 谐振频率

S11 回波损耗

VSWR 电压驻波比

BW 带宽

1 绪论

1.1 微带天线研究背景及其意义

微带天线这一理论知识最早在19世纪后半段被人所提出，后来的各种实验也是证明了微带天线是我们人类发展所需要的重要产物。微带天线目前广泛应用于航空航天、深海工作和雷达导航这些方面，但其实生活中也是随处可见。最常见的应该就是我们身边的各种通信方法。