HFSS仿真设计5g微带天线(Ka频段)和优化方案调研Ka频段矩形微带仿真参数计算模型设计仿真模型设计初始仿真数据观测优化按设计划分模型结果优化方案调研阅读文献
Ka波段矩形微带模拟
此次课程设计为Ka频段的矩形微带天线，中心频率为28GHz(26.5GHz~29.5GHz )。
参数计算选择了相对介电常数4.4的FR4Epoxy，中心频率为28GHz，介质基板的厚度为0.5mm。 可以按如下方式计算矩形面片的宽度：
W=3.26mm有效相对介电常数=4.26l=0.023 MML=1.5482 MML1=0.3372 mm模型设计仿真模型设计
初始模拟数据观测S11系数观察
如果S11参数小于10dB的范围是天线带宽，该设计中的天线操作频率为26GHz至27.6GHz，不满足设计要求的26.5GHz至29.5GHz，观察到需要进行如下优化。
Gain Plot
从图中的数据可以看出，该天线在0处的增益为6.2382dB28.5dB，远远小于技术指标，需要进一步优化。 轴向极化比(0
根据图中的数据，可以观察到该天线的轴向交叉极化比大约为0，需要优化。
驻波比
可见，该天线在一定频率下满足有源驻波3dB的条件，其他条件需要进行如下优化。 对优化设计变更供电位置L1=0.4977mm工作频率进行参数优化，以l、w、L1为优化参数进行优化，其优化结果如图所示。
在频率从27.7GHz至29.49GHz、从27.19GHz至29.01GHz、从26GHz至27、90 GHz时带宽都窄，不能实现理想的工作条件。 这里，选择27.19GHz到29.01GHz的组的参数，对下一个步骤进行优化。 通过对另一模型结果的分析，发现原模型在该工作频率下无法达到预期效果。 我们选择优化其他模型的工作参数，得到的优化结果如下。 由于保密问题，这里不放置模型图像。
S11参数观察工作频率增益轴极化比远低于目标-20dB
主动驻波小于3
优化方案调查的工作频率
在3GPP协议中，5G的总频谱资源被划分为两个区域FR1和FR2，即两个频率表范围。 fr1 (也称为sub6g，即小于6g )的频率范围为450MHz至6GHz，他的优点是频率低、其衍射能力强、覆盖效果好，是当前5G的主要频谱。 其小于3GHz的部分包含现有使用中的2G、3G、4G频谱，因此有利于网络构建初期5G网络的快速部署。 FR2为高频带(24GHz至52GHz )下的常见毫米波，其优点为带宽较大、频谱干净或干扰较少。
此次设计的目标天线工作频率为26.5GHz至29.5GHz，属于FR2区域，未来将应用于一些高速场景。 设置双极化45的理由
移动终端使用了相对复杂的环境，例如，所发射的垂直或水平极化的电磁波传播在多次反射、折射和衍射传播之后到达接收端的变化，在正负45度的双极化天线中可减少极化损耗并准确地接收电磁波。 双极化的实现方式是通过传统的共控器实现垂直极化，通过加载在介质上的狭缝柱实现水平极化。 通过圆盘式天线和线性天线组合实现双极化的改进单极天线获得垂直极化，通过平面环形天线获得水平极化，最终获得垂直/水平双极化全向天线gain(DBI ) 0
通过自习阅读相关文章可知，通过调整寄生贴片和辐射贴片之间的位置可以改善天线的增益。 轴向交叉极化比活性驻波
改变天线馈电点的位置，使天线的负荷一致。 极化分离度
天线发射的信号与另一天线接收到的信号功率的比。 文献[1]热情的导师，陶醉的香菇，丰富的花卷，天线的交叉偏振比[J] .中国电子科学研究院学报，2010，5 (04 ) :344-346 .
[2]全梦.45双极化全向天线研究[D] .电子科技大学，2014 .
[3]fqdkl，粗心的西洋牛。 降低宽带有源阵列天线系统驻波比的方法研究[J] .科技传播，2014(24 )