设计参数

按照[1]的规定定义天线的设计参数。

pcbThickness = 0.8 e - 3;pcbMaterial =“FR4”；pcbEpsilonR = 4.4;pcbTraceWidth = 1.5 e - 3;gndLength = 110 e - 3;gndWidth = 110 e - 3;slotLength = 53.7 e - 3;slotWidth = 53.7 e - 3;offsetTraceLength = 28 e - 3;pcbTraceLength =(gndWidth/2- slotwidth /2) + offsetTraceLength;

创建图层形状

使用设计参数，创建基本的形状原语。天线在单层PCB的两侧有两个金属层。第一金属层是微带馈线，第二层金属层是接地面，其上有一个宽槽。定义形状后，使用布尔减法在地平面上创建槽。

饲料=天线。矩形(“长度”pcbTraceWidth,“宽度”pcbTraceLength,．．．“中心”[0, -gndWidth / 2 + pcbTraceLength / 2),．．．“NumPoints”，[2 40 2 40]);接地=天线。矩形(“长度”gndLength,“宽度”, gndWidth);gndslot =天线。矩形(“长度”slotLength,“宽度”, slotWidth);gndPlane = gnd - gndlot;图;显示(gndPlane)

创建堆栈

通过定义电介质材料并从最上面的金属层开始自上而下地排列层来创建PCB堆栈。定义进料位置和进料直径。这个天线有微带馈线带出到板的边缘。

d =介质(pcbMaterial);d.EpsilonR = pcbEpsilonR;d.Thickness = pcbThickness;p = pcbStack;p.Name =“Strip-fed槽”；p.BoardShape =接地;p.BoardThickness = pcbThickness;p.Layers ={饲料,d, gndPlane};p.FeedLocations = [0, -gndWidth / 2, 1, 3);p.FeedDiameter = pcbTraceWidth / 2;图;显示(p)

计算的参数

天线反射系数揭示了它对任何特定频率的刺激反应的好坏。通常情况下,从阻抗匹配的角度来看，dB被认为是好的。这里的参考阻抗是默认的50欧姆。

fmin = 1.4 e9;fmax = 2.6 e9;Z0 = 50;N = 21;频率= linspace (fmin fmax N);s = sparameters (p,频率,Z0);s11Fig =图;rfplot (1, 1)

故事的情节在1.6 - 1.85 GHz频段内，与50欧姆匹配良好。

Gerber文件

Gerber文件是导出PCB几何信息的常用格式。要生成这些文件，除了PCB本身之外，还需要另外两个信息片段。首先是要使用的连接器类型，其次是PCB制造服务/查看器服务。RF连接器的类型决定了PCB上的pad布局。天线工具箱™提供了PCB服务和射频连接器的目录。PCB服务目录支持对Gerber文件生成过程进行配金宝app置，既可用于制造，也可用于仅供在线查看器使用。

美国格柏公司代描述印刷电路板(PCB)的Gerber文件集合具有每个不同的作用。每个文件描述PCB设计的一个特定方面。例如，在PCB上，与信号和接地相对应的金属区域充满了铜。这些信息在.gtl和.gbl文件中捕获。用于保护和隔离金属区域的焊料掩模的信息在。gts和。gbs文件中获取。设计信息被编码到。gto和。gbo文件指定的丝印层中。要理解这些文件的生成过程，可以使用带有在线查看器的PCB制造服务来呈现设计。

戈贝尔在线查看器使用MayhewWriter为Mayhewlabs免费在线3D Gerber查看器配置Gerber文件生成过程。从目录中选择一个SMA边缘连接器，并针对这个特定的设计修改它。使用PCB天线模型、服务和射频连接器创建一个PCBWriter。

W = PCBServices.MayhewWriter;W.Filename =“Microstrip-fed槽patch-MH”；C = SMAEdge_SamtecCustom;C.EdgeLocation =“南”；C.ExtendBoardProfile = false;我= PCBWriter (p、W、C);

执行gerberWrite命令生成Gerber文件。

gerberWrite (Am)

生成文件并将其放置在与所选择的特定PCB服务的Filename属性中分配的名称相同的压缩文件夹中。文件夹的位置是当前工作目录。文件夹中的文件如下图所示。

此外，如果可以上网，一个浏览器窗口将为Mayhewlabs免费的3D在线Gerber查看器打开。选择并拖动所有生成的文件到浏览器窗口中。文件及其用途的组织如下所示。当准备好了，点击“完成”。

由一组Gerber文件描述的PCB设计现在呈现在浏览器窗口中。使用鼠标定位设计。屏幕右侧的菜单可以选择查看Gerber文件的不同部分，如焊锡掩模、铜层和丝印。

PCB制造服务使用SeeedWriter配置Seeed Fusion PCB制造服务的Gerber文件生成过程。使用新的服务重新生成PCBWriter。

W = PCBServices.SeeedWriter;W.Filename =“Microstrip-fed槽patch-SS”；= PCBWriter (p、W、C);

执行gerberWrite命令生成Gerber文件。

gerberWrite ()

制造天线和测量

在Seeed Fusion网站上提交订单和生成的Gerber文件。制作好的天线将在几周内邮寄出去。

在伍斯特理工学院天线实验室(WPI)测量了原型天线的反射系数。结果如下图所示。

s11_1 = csvread (“TRACE01.CSV”3 0);freq_trace = s11_1 (: 1) / 1 e9;s11Data = s11_1 (:, 2);图(s11Fig)在情节(freq_trace s11Data,“线宽”2);传奇(“分析”，“测量”，“位置”，“东南”)标题(“S_1_1”)举行从

结论

分析结果与实测结果吻合较好，绝对误差在4%左右最小值。

参考

sjia - yi Sze和kinlu Wong，“微带线馈电印刷宽槽天线的带宽增强”，《IEEE天线与传播学报》，第49卷，第2期。7，第1020-1024页，2001年7月。