3。2。1 HFSSv15 新增功能 13

3。2。2 HFSSv15 仿真功能 14

3。2。3 HFSS 各种功能详解 15

第四章 基于 HFSS 的单极子天线仿真 17

4。1 单极子天线仿真的一些例子 17

4。2 浅析共面波导单极子天线 17

4。3 本文天线仿真过程 19

4。3。1 Ansoft HFSS 15 19

4。3。2  设置运营环境 19

4。3。3 设置单位 20

4。3。4 基于 HFSS 的单极子天线建模 20

4。3。5  设置材料 22

4。3。6  设置扫描频率 23

4。3。7  仿真 23

第五章 天线仿真结果的优化 28

5。1 对参量 S 进行优化 28

5。2 对参量 L 的优化 29

5。3 结论 30

总结与展望 34

致谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1。1 单极子天线的研究背景

近代以来，物理学飞速发展。英国科学家法拉第和德国青年科学家赫兹分 别发现电磁感应现象和电磁波。到了现在，电磁场与电磁波的理论日渐完善。 人们可以根据其理论指导制作出各种满足人们生产和生活需要的电子产品。而 天线，是电子产品中最重要的部件。

天线，通常意义上来说，作为一种变换器。它作为世界第二次工业的 成果之一。天线可以将导行波变换成为空间中的电磁波。相反的变换也是被允 许的。在当代的许多无线电设备中，它被用来发射或接收电磁波。很多电子产 品，比如电报、80 年代的便携式随身听、现在流行的液晶电视、已经普及的车 载电子导航等电子产品。这些电子产品只要是经电磁波来传递信息，那么它们 都在依靠着天线来工作。另外，在通过电磁波来传递能量之时，非信号方面的 能量辐射也同样需要天线。一般来说，天线都会具有可逆性。意思就是同一副 天线既可以用来发射电磁波，反过来也可用来接收电磁波。同一款天线作为发 射电磁波或者说接收电磁波的基本特性参数是一样的。这也就是天线的互易性 定理。

现代通讯设备，要求通讯频率更高，通讯波段更宽、价格便宜且耐用。为 了适应时代发展的需要和满足人们日益增长的需求，现代天线的研发主要是朝 着以下的几个方面在进行。即天线小型化、天线成本降低、天线频带宽度加宽 和在多波段工作、抗干扰能力加强、便于修复和再次利用。

集成电路的普及带来的是电子设备集成度在提高，通信设备的体积也在变 小。天线会因为其尺寸原因而与整个设备不兼容。这就需要研发人员来做一些 工作，减小天线的尺寸。然而，在确保天线的增益情况稳定和效率不受影响的 大前提之下再去减小天线的尺寸却成了一项艰巨的任务。因为在一定的范围内， 天线的小型化和天线的高效率具有着结构性的矛盾。

我们需要天线具有更宽更大的工作频率，并且可以来支持两个或更多的工 作波段。如此，宽带和多模天线可以适应时代的要求，满足人们的实际需求。 在这庞大的天线家族中，单极子天线独树一帜。