基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告.doc
. .矩形微带贴片天线的仿真设计实验目的：运用HFSS的仿真能力对矩形微带天线进展仿真 实验容：矩形微带天线仿真：工作频率7.55GHz天线构造尺寸如表所示：名称起点尺寸类型材料 Sub-14.05，-16，028.1，32，0.794BoxRogers 5880 tm GND-14.05，-16，-0.0528.1，32，0.05BoxpecPatch-6.225，-8，0.79412.45 , 16, 0.05BoxpecMSLine-3.1125，-8，0.7942.49 , -8 , 0.05BoxpecPort-3.1125，-16，-0.052.49 ,0, 0.894RectangleAir -40，-40，-2080，80，40BoxVacumn一、 新建文件、重命名、保存、环境设置。1、菜单栏File>>save as,输入0841，点击保存。 2. 设置鼓励终端求解方式：菜单栏HFSS>Solution type>Driven Termin ，点击OK。3、设置模型单位：3D Modeler>Units选择mm ，点击OK。4、菜单栏Tools>>Options>>Modeler Options,勾选Edit properties of new pri, 点击OK。二、 建立微带天线模型 (1)、插入模型设计2、重命名输入0841(3)点击 创立GND,起始点：x:-14.05，y:-16，z:-0.05，dx:28.1,dy:32,dz:0.05 修改名称为GND, 修改材料属性为 pec，(4) 介质基片：点击 ，：x:-14.05，y:-16，z:0。dx: 28.1，dy: 32，dz: 0.794，修改名称为Sub，修改材料属性为Rogers RT/Duriod 5880，修改颜色为绿色 ，透明度0.4。点击OK(5) 建立天线模型patch，点击，x:-6.225,y: -8, z:0 .794，dx: 12.45，dy: 16，dz: 0.05命名为patch，点击OK。(6) 建立天线模型微带线MSLine点击，x:-3.1125,y: -8, ,z: 0.794 ， dx:2.46，dy:- 8，dz: 0.05，命名为MSLine， 材料pec, 透明度0.4选中Patch和MSLine，点击Modeler>Boolean>Unite7、建立端口。创立供设置端口用的矩形，该矩形连接馈线与地 。Modeler>Grid Plane>XZ，或者 设置点击 ，创立Port。命名为port 双击Port下方CreatRectangle输入：起始点：x: -3.1125，y: -16，z:- 0.05，尺寸： dx:2.46，dy: 0，dz: 0.8948、创立Air。点击，x:-40，y:-40，z:-20， dx:80, dy:80, dz:40修改名字为Air，透明度0.8.完成后总视图三、 设置边界条件和端口鼓励。（1） 设置理想金属边界：选择GND，右击Assign Boundaries>>Perfect E将理想边界命名为：PerfE_GND，点击OK。（2） 设置理想金属边界：选择GND，右击Assign Boundaries>>Perfect E2、设置边界条件：选择Port，点击Assign Boundaries>>Perfect E在对话框中将其命名为PerfE_Patch ，点击OK。3、设置鼓励。选中port，右击。Assign Excitations>>Lumped Port将端口命名为Port1，勾选GND。点击OK。（4） 、设置辐射边界。选中Air，右击Assign Boundaries>>Radiation，命名为Rad1，点击OK。四、 求解设置 ，设置求解频率。（1） 、求解设置右击Analysis >> Add Solution SetuplSolution Frequency: 7.55GHz，Maximum Number of Passes: 15，Maximum Delta S per Pass: 0.02 ,点击确定。（2） 、设置求解频率右击Setup1，>>Add Frequency Sweep选择Setup1，Sweep Type: Fast， Frequency Setup Type: Linear Count，Start:6GHz，Stop:9GHz，step size: 0.01，选中Save Field复选框 ,点击OK。3、设置无限大球面。右击Radiation>Insert Far Field Setup>Infinite Sphere Phi: Start: 0deg，Stop: 360deg，Step: 10deg Theta: Start: 0deg，Stop: 180deg，Step: 10deg五、 设计检查与分析。点击，点击Close。右击Analyse>>Analye All。进程框信息管理框，显示结果。六、 后处理操作 l1、 S参数右击Result>>Create Terminal solution data Report>>rectangle PlotReport Type: Modal S Parameters;Display Type: Rectangle，在Trace窗口中设置，Solution: Setup1: Sweep1，Domain: Sweep，点击Y标签，Category: S parameter，Quantity: S(p1,p1)，Function: dB.点击New Report.（2） 电压驻波比右击Result>>Create Terminal solution data Report>>rectangle Plot如下列图选择结果3、Smith 圆图右击Result>>Create Terminal solution data Report>>Smith chart如下列图选择点击New Report.(4)、平面方向图右击Radiation >>insert Far Field Setup>>Infinite sphere.如下设置右击result>>created far fileds report>>radiation pattern如图设置分别选择XOY,Gain,GainTotal,dB.点击New Report.5、3D远场增益方向图。右击Results>Create Far Fields Report>>Radiation Pattern.在Trace窗口中设置：Solution: Setup1: LastAdptive，在Sweeps标签中，在Name中点击变量Phi，在下拉菜单中选择Theta，Category: Gain；Quantity: Gain Total；Function: dB.点击New Report. 6、其他参数右击Radiation>>Infinite sphere>>puter antenna parameters设置如下点击确定结果分析：S参数的结果与理论结果根本一致，中心频率在7.55左右，S参数小于-10dB,满足要求,参数还能优化。 2D辐射远场那么从360度围反映了实验天线在各个方向的辐射强度. v .
