【正文】 從 方 向 圖 中 可 以 看 出 ， 在 XY平面 上 天 線 是。 圖 模型的仿真與運(yùn)行 模型仿真過(guò)程建 立 完 模 型 之 后 ， 進(jìn) 行 求 解 設(shè) 置 ， 在 求 解 框 中 做 以 下 設(shè) 置 ：Solution Frequency： 6GHzMaximum Number of Passes： 15Maximum Delta S per Pass： 在 掃 頻 設(shè) 置 窗 口 中 做 如 下 設(shè) 置 ：Sweep Type： Fast南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 33 頁(yè)Frequency Setup Type： Liner CountStart： Stop： Count： 101 運(yùn)行結(jié)果 壓 駐 波 比如 圖 所 示圖 曲 線如 圖 所 示圖 向 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 34 頁(yè)在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 HFSSRadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere。第 4 章 所 設(shè) 計(jì) 的 天 線 盡 管 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 超 寬 帶 通 信 ， 但 存 在 的 缺 點(diǎn) 是 在 工 作 頻率 范 圍 內(nèi) 的 S11 值 不 夠 平 緩 ， 諧 振 特 性 還 比 較 明 顯 ， 主 要 頻 段 內(nèi) 的 S11 值 低于 10dB， 但 接 近 10dB。4．4 仿真結(jié)果的分析比較 介質(zhì)板的損耗正切對(duì)天線性能的影響電 壓 駐 波 比 ， 如 圖 S11曲 線 如 圖 tgδ =－　. 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 31 頁(yè)從 圖 上 可 看 出 ， 隨 著 正 切 損 耗 的 變 大 ， 低 端 諧 振 點(diǎn) 幾 乎 不 變 ， 諧 振 程 度 加 深 ，高 端 諧 振 點(diǎn) 略 微 向 低 頻 率 移 動(dòng) 。測(cè) 量 結(jié) 果 中 S11值 從 都 在 10dB以 下 ， 有 兩 個(gè) 諧 振 點(diǎn) ， 一個(gè) 在 一 個(gè) 在 ， 電 壓 駐 波 比 曲 線 從 段 內(nèi) 都在 2以 下 ， 表 明 在 這 個(gè) 頻 段 內(nèi) 天 線 是 可 用 的 。(3)從 E面 和 H面 方 向 圖 可 以 看 出 ， H面 的 方 向 圖 基 本 呈 現(xiàn) 圓 形 ， 這 是 超 寬 帶通 信 所 需 要 的 。 在 Infinite Sphere標(biāo) 簽 中 做 以 下 設(shè) 置 ：Phi： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10degTheta： Start:0 deg,Stop:360 deg,Step:10deg如 圖 示 3D方向圖 果 分 析從 仿 真 結(jié) 果 可 以 得 到 以 下 結(jié) 論 ：(1)從 駐 波 曲 線 可 以 看 出 ， 在 頻 率 范 圍 　 　 內(nèi) ， 所 有 的 駐 波 比 都 小 于 2，因 此 天 線 可 以 較 好 地 實(shí) 現(xiàn) 超 寬 帶 工 作 。 在 求 解 框 中 做 以 下 設(shè) 置 ：Solution Frequency： 6GHzMaximum Number of Passes： 15Maximum Delta S per Pass： 如 圖 示 ：南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 27 頁(yè)圖 設(shè) 置 掃 頻 ， 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 HFSSAnalysis SetupAdd Sweep,選 擇Setup1， 點(diǎn) 擊 OK 確 認(rèn)在 掃 頻 設(shè) 置 窗 口 中 做 如 下 設(shè) 置 ：Sweep Type： FastFrequency Setup Type： Liner CountStart： Stop： Count： 101如 圖 所 示 ：南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 28 頁(yè)圖 點(diǎn) 擊 HFSSValidation Check,沒(méi) 有 錯(cuò) 誤 ， 點(diǎn) 擊 HFSSAnalyze All。按 回 車 鍵 ， 輸 入 dX:,dY:0,dZ:0； 按 回 車 鍵 ， 點(diǎn) 擊 下 一 步到 完 成 。 將 波 端口 名 字 命 名 為 WavePort1， 點(diǎn) 擊 下 一 步 。設(shè) 置 波 端 口 ， 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 EditSelectBy Name,選 中 Rectangle3，然 后 點(diǎn) 擊 OK。 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊EditSelectBy Name,選 中 Box2， 然 后 點(diǎn) 擊 OK。 在 坐 標(biāo) 欄 中 輸 入 起 始 坐 標(biāo)X:3,Y:0,Z:2 按 回 車 鍵 。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 25 頁(yè)圖 在 繪 圖 過(guò) 程 中 ， 可 以 點(diǎn) 擊 菜 單 欄 中 ViewActive View Visibility,出 現(xiàn)如 圖 以 對(duì) 話 框 ， 可 以 將 有 些 模 塊 隱 藏 。 在 菜 單 欄 中 點(diǎn)擊 點(diǎn) 擊 HFSSBoundariesAssignRadation。 在 坐 標(biāo) 欄 中 輸 入 長(zhǎng) 、 寬 、 厚 ：dX： 20， dY： 30， dZ： ； 按 回 車 鍵 ,畫(huà) 出 一 個(gè) 長(zhǎng) 方 體 ， 將 其 命 名 為 AIR。創(chuàng) 建 輻 射 邊 界 ， 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 DrawBox， 創(chuàng) 建 長(zhǎng) 方 體 模 型 。在 坐 標(biāo) 欄 中 輸 入 起 始 坐 標(biāo) ：X:3,Y:0,Z:2 按 回 車 鍵 。 在 彈 出 的 的 特性 窗 口 中 ， 如 圖 示 ， 選 擇 Attribute標(biāo) 簽 ， 選 擇 Meterial后 面 按 鈕 ， 出現(xiàn) 如 圖 ， 點(diǎn) 擊 Add Meterial按 鈕 ， 添 加 Material1， 將 Relative Permittivity和 Dielectric Loss Tangent的 值 設(shè) 為 ， 點(diǎn) 擊 OK。 在 坐 標(biāo) 欄 中 輸入 起 始 坐 標(biāo) ： X:,Y:,Z: 按 回 車 鍵 。 將 理 想 邊 界 命名 為 PerfE2， 點(diǎn) 擊 OK確 認(rèn) 。 如圖 。在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 DrawLine,用 閉 合 線 段 組 成 一 個(gè) 不 規(guī) 則 的 面 。 如 圖 示 。 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 EditSelectBy Name， 選 擇Rectangle1， 點(diǎn) 擊 HFSSBoundariesAssignPerfect E。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 21 頁(yè)圖 在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 3D ModelerBooleanUnit。 在 坐 標(biāo) 欄 中 輸 入 長(zhǎng) 、 寬 ： dX： 8， dY： 按 回 車 鍵 ,畫(huà) 出 一 個(gè) 矩 形 Rectangle2。在 菜 單 欄 中 點(diǎn) 擊 DrawRectangle,創(chuàng) 建 矩 形 模 型 。 在 坐 標(biāo) 欄 中 輸 入 起 始 坐標(biāo) ：X:,Y:,Z: 按 回 車 鍵 。圖 設(shè)置模型單位開(kāi) 始 繪 制 天 線 模 型 。（ 2） 如 圖 示 ， 在 彈 出 的 Soulution Type窗 口 中 選 擇 Driven Modal,點(diǎn) 擊 OK按 鈕 。打 開(kāi) HFSS， 如 圖 所 示 圖 HFSS 界面點(diǎn) 擊 菜 單 欄 中 的 ProjectInsert HFSS Design,建 立 一 個(gè) 新 的 工 程 。 采 用 的 介 質(zhì) 基 板 是 介 電 常 數(shù) 為、 正 切 損 耗 為 的 普 通 PCB 板 。 本 章 主 要 研 究 這 種 天 線 附 加 臂 對(duì) 天 線 性 能 的 影 響 ， 著 重 分 析切 口 尺 寸 所 產(chǎn) 生 的 影 響 。由 于 一 個(gè) 沒(méi) 有 雙 臂 的 單 極 子 天 線 特 性 在 一 定 頻 率 范 圍 內(nèi) 一 般 只 有 一 個(gè) 諧 振 峰值 ， 這 明 顯 不 是 超 寬 帶 天 線 ， 這 時(shí) 除 了 諧 振 頻 率 范 圍 內(nèi) 以 外 的 回 波 損 耗 都 　在 10dB 以 上 。 HFSS具 有 功 能 強(qiáng) 大 又 很 靈 活 的 數(shù) 據(jù) 管 理和 繪 圖 能 力 ， 可 以 輸 出 適 合 于 Matlab編 程 ， 后 綴 為 .m的 S/Y/Z矩 陣 參 數(shù) 文 件 。 通 過(guò) HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup可 以 進(jìn) 行自 適 應(yīng) 頻 率 和 收 斂 標(biāo) 準(zhǔn) 的 設(shè) 置 ， 通 過(guò) HFSSAnalysis SetupAdd Sweep可 以 得到 互 連 結(jié) 構(gòu) 的 掃 頻 響 應(yīng) ， 通 常 選 擇 插 值 掃 頻 。 HFSS假 定 你 定義 的 波 端 口 連 接 到 一 個(gè) 半 無(wú) 限 長(zhǎng) 的 波 導(dǎo) ， 該 波 導(dǎo) 具 有 與 端 口 相 同 的 截 面 和 材 料 ，每 個(gè) 端 口 都 是 獨(dú) 立 地 激 勵(lì) 并 且 在 端 口 中 每 一 個(gè) 入 射 模 式 的 平 均 功 率 為 1W， 使用 波 端 口 可 以 計(jì) 算 特 性 阻 抗 、 復(fù) 傳 播 常 數(shù) 和 S參 數(shù) 。 指 定 端 口 設(shè) 置 激 勵(lì) （ HFSSExcitationsAssign） 。 HFSS有 多 種 邊界 條 件 ， 在 高 速 設(shè) 計(jì) 中 最 常 用 的 有 ， 理 想 電 邊 界 表 示 電 場(chǎng) 垂 直 于 表 面 。 在 創(chuàng) 建 每 一 個(gè) 基 本 結(jié) 構(gòu) 單 元 時(shí) ， HFSS都 會(huì) 提 示 確 定 其 屬 性 ， 默 認(rèn) 的 材料 特 性 是 真 空 。 創(chuàng) 建 互 連 結(jié) 構(gòu) 模 型 。 HFSSSolution Type， 設(shè) 置 解 算 類 型 ， 確 定 如 何 激 勵(lì) 和 收 斂 。 Ansoft HFSS提 供 了 一 個(gè) 直 觀 、南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第 16 頁(yè)易 于 使 用 、 用 于 建 立 任 意 三 維 無(wú) 源 器 件 模 型 的 界 面 。 腳 本 也 能 支 持 強(qiáng) 大 的 宏 記 錄 ， 可 以 用 來(lái) 定 義 叁 數(shù) 化 幾 何 結(jié) 構(gòu) ， 執(zhí) 行 用 戶分 析 流 程 或 控 制 從 開(kāi) 始 到 結(jié) 束 的 整 個(gè) 設(shè) 計(jì) 流 程 。 使 用 者 可 通 過(guò) 主 菜 單 、 工 具 欄 、 項(xiàng) 目 樹(shù) 和 文 本 欄 來(lái) 靈 活 操作 界 面 命 令 。 用 戶 化 ： HFSS有 多 個(gè) 機(jī) 制 允 許 工 程 師 們 根 據(jù) 自 己 的 需 要 去 制 作 用 戶 特 定 的設(shè) 計(jì) 流 程 。 利 用 Optimetrics可 自 動(dòng) 實(shí) 現(xiàn) 最優(yōu) 化 和 叁 數(shù) 化 掃 瞄 設(shè) 計(jì) ， 且 很 容 易 在 桌 面 上 同 一 項(xiàng) 目 樹(shù) 中 直 接 訪 問(wèn) 進(jìn) 入 。 該 軟 體 強(qiáng) 大 的 叁 數(shù) 化 三 維 建 模 能 力 ， 和 高 性 能 的 圖 形 能 力 ，大 大 節(jié) 省 了 工 程 師 的 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 。 利 用 與 Cadence、 Mentor Graphics， Synopsys以 及 Zuken的 接 口 ， 還 可 鏈 接 到 外 部的 設(shè) 計(jì) 流 ， 從 而 支 持 Hspice、 Pspice及 Maxwell SPICE 實(shí) 現(xiàn) 精 確 的 寬 帶 電 路仿 真 。 除 了 直 觀 的 視 窗 特 性 外 ， 圖 形 項(xiàng) 目 樹(shù) 提 供 了 廣 為 熟 知的 HFSS設(shè) 計(jì) 流 程 的 傳 統(tǒng) 風(fēng) 格 。 HFSS提 供 了 一 簡(jiǎn) 潔 直 觀 的 用 戶 設(shè) 計(jì)界 面 、 精 確 自 適 應(yīng) 的 場(chǎng) 解 器 、 擁 有 空 前 電 性 能 分 析 能 力 的 功 能 強(qiáng) 大 后 處 理 器 ，能 計(jì) 算 任 意 形 狀 三 維 無(wú) 源 結(jié) 構(gòu) 的 S參 數(shù) 和 全 波 電 磁 場(chǎng) 。 不 同 于 求 解 （ 往 往 是 困難 的 ） 滿 足 整 個(gè) 定 義 域 邊 界 條 件 的 允 許 函 數(shù) 的 Rayleigh Ritz法 ， 有 限 元 法 將函 數(shù) 定 義 在 簡(jiǎn) 單 幾 何 形 狀 （ 如 二 維 問(wèn) 題 中 的 三 角 形 或 任 意 四 邊 形 ） 的 單 元 域 上（ 分 片 函 數(shù) ） ， 且 不 考 慮 整 個(gè) 定 義 域 的 復(fù) 雜 邊 界 條 件 ， 這 是 有 限 元 法 優(yōu) 于 其 他近 似 方 法 的 原 因 之 一 。 　有限元數(shù)值計(jì)算方法的主要特點(diǎn)有 限 元 方 法 與 其 他 求 解 邊 值 問(wèn) 題 近 似 方 法 的 根 本 區(qū) 別 在 于 它 的 近 似 性 僅 限 于相 對(duì) 小 的 子 域 中 。簡(jiǎn) 言 之 ， 有 限 元 分 析 可 分 成 三 個(gè) 階 段 ， 前 處 理 、 處 理 和 后 處 理 。 求 解 結(jié) 果 是 單 元 結(jié) 點(diǎn) 處 狀 態(tài) 變 量的 近 似 值 。第 六 步 ： 聯(lián) 立 方 程 組 求 解 和 結(jié) 果 解 釋 ： 有 限 元 法 最 終 導(dǎo) 致 聯(lián) 立 方 程 組 。 第 五 步 ： 總 裝 求 解 ： 將 單 元 總 裝 形 成 離 散 域 的 總 矩 陣 方 程 （ 聯(lián) 合 方 程 組 ） ，反 映 對(duì) 近 似 求 解 域 的 離 散 域 的 要 求 ， 即 單 元 函 數(shù) 的 連 續(xù) 性 要 滿 足 一 定 的 連 續(xù) 條件 。 對(duì) 工 程 應(yīng) 用 而言 ， 重 要 的 是 應(yīng) 注 意 每 一 種 單 元 的 解 題 性 能 與 約 束 。第 四 步 ： 單 元 推 導(dǎo) ： 對(duì) 單 元 構(gòu) 造 一 個(gè) 適 合 的 近 似 解 ， 即 推 導(dǎo) 有 限 單 元 的 列 式 ，其 中 包 括 選 擇 合 理 的 單 元 坐 標(biāo) 系 ，