基于CC2430芯片的2．4GHz微带天线设计

从图中可以看出，理论计算结果与实际相符，中心频率约为2．4 GHz。只有天线的输入阻抗等于馈线的特性阻抗时，馈线终端才没有功率反射，馈线上没有驻波，天线才能获得最大功率。从输入阻抗图得到，在2．4 GHz时天线输入阻抗实部为8．55，虚部为-42．05，他与50 Ω馈电系统不匹配，反射系数S11较大，所以需要进一步匹配。

5 阻抗匹配
为进一步减小反射系数，达到理想匹配，并且使中心频率更加精确，要对天线进行阻抗匹配。
5．1 匹配原理
在2．4 GHz微带天线馈线后端串联一根50 Ω的微带传输线，使得S11在等反射系数圆上旋转，到达g=1的等g圆上，然后再并联一根50 Ω传输线，将S11参数转移到接近处，这时就把输入阻抗8．55-j42．05匹配到50+j0，达到了与50 Ω馈电系统的匹配，这实质也是利用史密斯圆法进行阻抗匹配的理论。微带线匹配法就是计算串联的微带传输线和并联的微带传输线的长度。
5．2 匹配的过程
天线输入阻抗为8．55-j42．05，这样天线可以等效为一个电阻和电容的串连，设电阻为R1，电容为C1。

由式(6)计算得到R1=8．55 Ω，C1=1．57 pF。
在ADS中新建一个Schematic文件，在这个原理图中画出天线所的等效电容和电感，并且添加一个MLIN元件一个MLEF元件。其中MLIN元件代表串联传输线，MLEF元件代表并联传输线，设定这两个元件的宽度为1．23 mm，长度初值为10 mm，并设定优化范围为1～20 mm。再添加一个三端口连接器MTEE_ADS，3个端口的宽度都设定为1．23 mm。将电容、电感、MLEF元件、MLIN元件以及MTEE_ADS联接起来，如图4所示。

如图4设置MSub元件介质层和金属层的各项参数，和S-Parameters元件中频率范围和扫描间隔。并在GOAL元件中设置优化目标，即将反射系数S11优化到-70dB。最后设置OPTM元件中的优化方式，常用的优化方法有Random(随机)、Gradient(梯度)等。随机法通常用于大范围搜索时使用，梯度法则用于局部收敛。文中选择Random，优化次数为300，其他的参数一般设为缺省。