基于hfss的天線設(shè)計流程

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1、天線設(shè)計流程：1.確定設(shè)計目標(biāo)2.查閱資料，確定形狀，給出結(jié)構(gòu)圖（變量形式）3.仿真建模、求解4.優(yōu)化設(shè)計，確定變量值5.版圖，加工，測試設(shè)計目標(biāo)：設(shè)計并實現(xiàn)一款超寬帶天線，天線饋電方式采用50Ohm微帶線進行饋電，天線在3.1-10.6GHz頻段范圍內(nèi)滿足S11<-10dB，天線輻射方向圖為全向。天線介質(zhì)基板采用選用介質(zhì)板FR-4，其相對介電常數(shù)為4.4，厚度為h=0.8mm?；贖FSS13.0的超寬帶天線設(shè)計實例：一、建立工程菜單Project->InsertHFSSDesign二、設(shè)置求解模式菜單HFSS->Soluti

2、onType->天線為DrivenModal三、天線模型建立1、設(shè)置模型尺寸長度單位菜單Modeler->Units->mm->OK單位一般設(shè)置為毫米mm。1、天線模型結(jié)構(gòu)本例天線采用的模型如圖1所示，其詳細結(jié)構(gòu)尺寸見表1.圖1超寬帶平面天線結(jié)構(gòu)圖表1初步設(shè)計的超寬帶平面天線尺寸w=16mml=32mmh=0.8mmwd=1.5mml1=12mmh1=11mmw1=3mmh2=20mmh3=4mm微帶線阻抗驗證：1)、采用AgilentAppCAD計算2、采用LineCalc計算工具（ADS中的工具）3、輸入設(shè)計參量菜單Proj

3、ect->ProjectVariables或者HFSS->DesignProperties點擊Add，輸入w=16mm變量，詳見下圖依次輸入表1中全部變量，最終如下圖4、建立模型（1）創(chuàng)建介質(zhì)板FR4（a）在菜單欄中點擊Draw>Box，在模型窗口任意創(chuàng)建Box1（a）雙擊模型窗口左側(cè)的Box1，改名為Substrate，在點擊Material后面的按鈕，選擇Edit，搜索FR4，選擇FR4_epoxy點擊確定。（a）雙擊模型窗口左側(cè)Substrate的子目錄Createbox，修改介質(zhì)板大小及厚度。介質(zhì)板長l=32mm，寬w=

4、16mm，厚h=0.8mm，如下圖所示，點擊確定。（1）創(chuàng)建微帶饋線（a）在菜單欄中點擊Draw>Rectangle，在模型窗口任意創(chuàng)建Rectangle1（b）雙擊模型窗口左側(cè)的Rectangle1，改名為microstrip，點擊確定。（c）雙擊模型窗口左側(cè)microstrip的子目錄Createrectangle，修改微帶傳輸線大小。微帶線寬wd=1.5mm，長l1=12mm，微帶線位于介質(zhì)板頂層正中處。（1）創(chuàng)建接地板（a）在菜單欄中點擊Draw>Rectangle，在模型窗口任意位置創(chuàng)建Rectangle1。（b）雙擊

5、模型窗口左側(cè)的Rectangle1，改名為groundplane，點擊確定。（c）雙擊模型窗口左側(cè)groundplane的子目錄Createrectangle，修改接地板大小。接地板寬w=16mm，長h1=11mm，微帶線位于介質(zhì)板底層。（1）創(chuàng)建階梯形輻射貼片（a）在菜單欄中點擊Draw>Rectangle，在模型窗口任意創(chuàng)建Rectangle1。（b）雙擊模型窗口左側(cè)的Rectangle1，改名為patch，點擊確定。（c）雙擊模型窗口左側(cè)patch的子目錄Createrectangle，修改輻射貼片大小。貼片寬w=16mm

6、，長h2=20mm，輻射貼片為與介質(zhì)頂層與微帶線相連。（d）在菜單欄中點擊Draw>Rectangle，在模型窗口任意創(chuàng)建Rectangle1和Rectangle2，分別改名為stair1和stair2.（e）修改stair1及stair2的大小w1=3mm，h3=4mm，分別為與輻射貼片左、右下角。（a）同時選中patch、stair1、stair2，并在菜單欄中點擊Modeler>Boolean>Substract，從patch中剪切掉stair1和stair2，點擊OK。（1）創(chuàng)建空氣盒設(shè)置Air空氣盒（空氣盒上下左右離天

7、線大于四分之一波長，以3GHz為例，25mm為四分之一波長）（a）在菜單欄中點擊Draw>Box，在模型窗口任意創(chuàng)建Box1。（b）雙擊模型窗口左側(cè)的Box1，改名為air，Transparent值設(shè)為0.8，點擊確定。（c）雙擊模型窗口左側(cè)air的子目錄Createbox，修改空氣盒大小?？諝夂谐叽绱笮≡O(shè)置如下圖。天線在空氣盒正中，點擊確定。5、設(shè)置邊界條件（1）設(shè)置理想金屬邊界條件選中g(shù)randplane，在菜單欄中點擊HFSS>Boundaries>Assign>PerfectE，點擊OK，同理設(shè)置microstrip和p

8、atch為PerfectE。（1）設(shè)置輻射邊界條件選中air，在菜單欄中點擊HFSS>Boundaries>Assign>Radiation，點擊OK。5、設(shè)置激勵方式（a）創(chuàng)建XOZ面上的平面，在菜單欄中點擊Modeler>GridPlane>XZ，再點擊菜單