微帶天線仿真設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-05 23:01本頁面
【正文】 ， 5）改為（ ?Length/2， ?Width/2， 5mm），把 XSize 和 YSize 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值由原來的 31 和 改為變量 Length 和 Width。 （ 3）單擊 “確定” 按鈕，完成設(shè)置。 （ 4）重復(fù)步驟（ 1），在操作歷史樹 Solidsvacuum 節(jié)點(diǎn)下找到并展開 Feed 節(jié)點(diǎn)，在 Feed 節(jié)點(diǎn)下雙擊 CreateCylinder，打開同軸饋線 Feed 的“屬性”對(duì)話框。在該對(duì)話框中，把 Center Position 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值由原來的（ ， 0， 0）改為（ Xf， 0， 0）。然后，單擊 “確定”按鈕完成。 18 圖 屬性對(duì)話框 求 解 設(shè) 置 本章設(shè)計(jì)的微帶貼片天線中心工作頻率在 ，因此設(shè)置 HFSS 的求解頻率（即自適應(yīng)網(wǎng)格剖分頻率）為 ；同時(shí)添加 ～ 的掃頻設(shè)置，選擇快速（ Fast）掃頻類型，分析天線在 ～ 頻段的回波損耗或者電壓駐波比。 （ 1）右鍵單擊工程樹下的 Analysis 節(jié)點(diǎn)，從彈出菜單中選擇【 Add Solution Setup】命令，打開如圖 所示的 Solution Setup 對(duì)話框。 （ 2）在該對(duì)話框中， Setup Name 項(xiàng)保留默認(rèn)名稱 Setup1， Solution Frequency 項(xiàng)輸入 ， Maximum Number of Passes 項(xiàng)輸入 15， Maximum Delta S 項(xiàng)輸入 ，其他項(xiàng)保持默認(rèn)設(shè)置。然后單擊 “確定” 按鈕，完成求解設(shè)置。 19 圖 Solution Setup 對(duì)話框。 （ 1）展開工程樹 Analysis 節(jié)點(diǎn)，選中求解設(shè)置項(xiàng) Setup1，單擊右鍵，從彈出菜單中選擇【 Add Frequency Sweep】，打開 Edit Sweep 對(duì)話框，進(jìn)行掃頻設(shè)置；如圖 所示。 圖 Add Frequency Sweep （ 2）在該對(duì)話框中， Sweep Name 項(xiàng)保留默認(rèn)名稱 Sweep1； Sweep Type 項(xiàng)選擇快速掃頻類型 Fast；在 Frequency Setup 欄， Type 項(xiàng)選擇 LinearCount， Start 項(xiàng)輸入 ，Stop 項(xiàng)輸入 ， Count 項(xiàng)輸入 41。然后單擊對(duì)話框的按鈕，完成掃頻設(shè)置， （ 3）設(shè)置完成后，掃頻設(shè)置項(xiàng)的名稱 Sweep1 會(huì)添加到工程樹 Analysis 節(jié)點(diǎn)的 Setup120 下面。 3 設(shè)計(jì)檢查和運(yùn)行仿真分析 從主菜單欄選擇【 HFSS】→【 Validation Check】命令，進(jìn)行設(shè)計(jì)檢查。此時(shí)，會(huì)彈出如圖 所示的“檢查結(jié)果顯示”對(duì)話框，表示當(dāng)前的 HFSS 設(shè)計(jì)正確、完整。單擊關(guān)閉對(duì)話框，準(zhǔn)備運(yùn)行仿真計(jì)算。 圖 查看天線信號(hào)端口回波損耗（即 S11）的掃頻分析結(jié)果，給出天線的諧振點(diǎn)。 （ 1）右鍵單擊工程樹下的 Results 節(jié)點(diǎn)，在彈出菜單中選擇【 Create Modal Solution DataReport】→【 Rectangular Plot】命令，打開如圖 所示的“報(bào)告設(shè)置”對(duì)話框。 （ 2）在該對(duì)話框中，確定左側(cè) Solution 項(xiàng)選擇的是 Setup1:Sweep1， Domain 項(xiàng)選擇的是Sweep，右側(cè) X 項(xiàng)選擇的是 Freq；在右側(cè)的 Category 欄選中 S Parameter， Quantity 欄選中 S(P1,P1)， Function 欄選中 dB；然后單擊“ New Report”按鈕，再單擊按鈕 ”close”關(guān)閉對(duì)話框。 21 圖 “報(bào)告設(shè)置”對(duì)話框 （ 3）此時(shí)，即可生成如圖 所示的 S11 在 ～ 的掃頻曲線報(bào)告。 （ 4）在圖 中，單擊選中 S11 掃頻曲線，然后單擊工具欄的按鈕，標(biāo)記出 S11 曲線的最小值點(diǎn) m1，并在圖中顯示出最小值點(diǎn)的坐標(biāo)。從圖中可以看出，當(dāng)頻率為 時(shí)，S11 最小， S11 最小值約為 ?。 圖 S11 掃頻曲線 22 Length、 Width 掃描分析 圖 不同 Length 對(duì)應(yīng)的 S11 曲線圖 從圖 的 S11 曲線報(bào)告可以看出，當(dāng)微帶貼片的寬度固定時(shí)，微帶天線的諧振頻點(diǎn)隨 著微帶貼片長度 Length 的減小而變大。當(dāng) Length= ,Width= 時(shí)，諧振頻點(diǎn)約為 。 查看 S11 參數(shù) 以及 Smith 圓圖結(jié)果 在報(bào)告圖中標(biāo)記出 的位置，標(biāo)記處顯示在 時(shí)，天線的歸一化輸入阻抗 為 (?) Ω。 圖 S11 掃頻曲線 Smith 圓圖 23 查看駐波比 圖 電壓駐波比報(bào)告圖 在 VSWR 報(bào)告圖中，查看 Length= ,Width= 的電壓駐波比曲線，在 和 位置做標(biāo)記，可見在 ～ 頻段， VSWR。 圖 天線的三維增益方向圖 24 圖 天線的平面方向圖 4 總結(jié)體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)是利用 HFSS 仿真軟件做的，在做仿真的過程遇到了很多很多的問題，比如說 HFSS 軟件安裝的時(shí)候遇到的一些問題， HFSS 軟件只持 WINDOWS XP、 WIN7 或者其以下版本等，而 我的電腦是 win10，安裝不了 HFSS 軟件。于是我就借了一臺(tái) WIN7 的電腦，通過網(wǎng)上的安裝和破解教程才把 HFSS 軟件裝好。 裝好仿真軟件以后，就開始查找資料進(jìn)行仿真軟件的使用的了解和學(xué)習(xí)，在網(wǎng)上就找到了一本 HFSS 仿真軟件的實(shí)例參考教程，通過這本教材，我發(fā)現(xiàn)其實(shí) HFSS 軟件和 Maxwell軟件很相似，于是我很快就熟悉了 HFSS 軟件的菜單、面板以及使用方法。并且按照 藩鎮(zhèn)實(shí)例的步驟，在 HFSS 軟件上對(duì)微帶天線進(jìn)行了模型的建立、求解參數(shù)的設(shè)置，最后進(jìn)行的仿真以及結(jié)果分析。 在仿真的過程中，會(huì)遇到很多問題，比如步驟中某一個(gè)參 數(shù)、或者某一個(gè)步驟忘記設(shè)置了，就會(huì)導(dǎo)致仿真遇到錯(cuò)誤，或者仿真結(jié)果不正確。我在設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一次設(shè)計(jì)的微帶天線的諧振點(diǎn)就不正確，就是因?yàn)槠渲械囊徊讲僮鳑]注意先后順序而導(dǎo)致的。這也說明了在設(shè)計(jì)中，一定要仔細(xì)認(rèn)真，切不可大意，仿真設(shè)計(jì)對(duì)一些參數(shù)設(shè)置的要求非常高，對(duì)我們本人的心理素質(zhì)也是一種考驗(yàn)，做設(shè)計(jì)要有一定的耐心、細(xì)心。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我接觸到天線、射頻仿真，讓我產(chǎn)生了對(duì)射頻學(xué)習(xí)的興趣，接觸了一個(gè)新的領(lǐng)域，才發(fā)現(xiàn)它原來也是那么美。
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