设计参数

根据[1]定义天线的设计参数。

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

创建图层形状

使用设计参数，创建基本形状原语。天线在单层PCB板的两侧各有两层金属层。第一层金属是微带馈线，第二层金属是有一个宽槽的接地层。定义形状后，使用布尔减法在地平面中创建槽。

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

创建堆栈

通过定义电介质材料并以自顶向下的描述方式从最顶层的金属层开始排列层来创建PCB堆栈。定义一个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 =介电(pcbMaterial);d.EpsilonR = pcbEpsilonR;d.Thickness = pcbThickness;p = pcbStack;p.Name =“Strip-fed槽”；p.BoardShape = gnd;p.BoardThickness = pcbThickness;p.Layers = {feed,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在任何特定频率下对刺激的响应情况。通常情况下,从阻抗匹配的角度来看，dB被认为是很好的。这里的参考阻抗是默认的50欧姆。

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

的情节揭示了在1.6 - 1.85 GHz频段内与50欧姆的良好匹配。

Gerber文件

Gerber文件是一种常用的格式，用于导出PCB的几何信息。要生成这些文件，除了PCB本身之外，还需要两个额外的信息。第一个是要使用的连接器类型，第二个是PCB制造服务/查看器服务。射频连接器的类型决定了PCB上的衬垫布局。天线工具箱™提供了PCB服务和射频连接器的目录。PCB服务目录支持配置Gerber文件生成过程，用金宝app于制造和仅用于在线查看。

美国格柏公司代描述印刷电路板(PCB)的Gerber文件集合各有不同的作用。每个文件都描述了PCB设计的一个特定方面。例如，在PCB上有与信号和接地相对应的金属区域，这些区域充满了铜。此信息在.gtl和.gbl文件中捕获。关于用于保护和绝缘金属区域的阻焊罩的信息被捕获在.gts和.gbs文件中。设计信息被编码到.gto和.gbo文件指定的丝印层中。要了解这些文件的生成过程，请使用带有在线查看器的PCB制造服务来呈现设计。

在线戈贝尔查看器使用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，并针对此特定设计对其进行修改。使用PCB天线模型、服务和RF连接器创建PCBWriter。

W = PCBServices.MayhewWriter;W.Filename =“微带馈电槽patch-MH”；C = SMAEdge_SamtecCustom;C.EdgeLocation =“南”；C.ExtendBoardProfile = false;Am = 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压缩文件夹中，其名称与所选择的特定PCB服务的Filename属性中分配的名称相同。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。

除此之外，如果可以上网，一个浏览器窗口将打开Mayhewlabs免费3D在线Gerber查看器。选择并将所有生成的文件拖到浏览器窗口中。这些文件及其用途如下所示。当准备好了，点击“完成”。

由Gerber文件集描述的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性地查看Gerber文件的不同部分，如焊膜、铜层和丝印。

PCB制造服务使用SeeedWriter为Seeed Fusion PCB制造服务配置Gerber文件生成过程。使用新服务重新生成PCBWriter。

W = PCBServices.SeeedWriter;W.Filename =微带馈电槽贴片- ss；As = 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。制造好的天线几周后就会寄出。

原型天线的反射系数在伍斯特理工学院(WPI)的天线实验室进行了测量。结果绘制如下图所示。

S11_1 = csvread(“TRACE01.CSV”3 0);Freq_trace = s11_1(:，1)./1e9;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

[1] sjiyi Sze和Kin-Lu 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1期。7，页1020-1024,2001年7月。