HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告.doc

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1、-/ 基于 HFSS 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行仿真 实验内容：矩形微带天线仿真：工作频率7.55GHz天线结构尺寸如表所示：名称起点尺寸类型材料 Sub0，0，028.1，32，-0.79BoxRogers 5880 （tm） GND0，0，-0.7928.1，32，-0.05BoxpecPatch7.03 , 8 , 012.45 , 16, 0.05BoxpecMSLine10.13,0,-0.792.49 , 8 , 0.05BoxpecPort10.13,0,-0.792.49 ,0, 0.89RectangleAir -5,-5,

2、-5.7938.1 , 42, 10.79BoxVacumn1、 新建文件、重命名、保存、环境设置。（1）、菜单栏Filesave as,输入Antenna，点击保存。 （2）. 设置激励终端求解方式：菜单栏HFSSSolution typeDriven Termin ，点击OK。 （3）、设置模型单位：3D ModelerUnits选择mm ，点击OK。 （4）、菜单栏ToolsOptionsModeler Options,勾选”Edit properties of new pri”, 点击OK。二、 建立微带天线模型 (1)点击 创建GND,起始点：x:0，y:0，z:-0.79，dx:2

3、8.1,dy:32,dz:-0.05 修改名称为GND, 修改材料属性为 pec， (2) 介质基片：点击 ，：x:0，y:0，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 (3) 建立天线模型patch，点击，x:7.03,y: 8, z:0 ，dx: 12.45，dy: 16，dz: 0.05命名为patch，点击OK。(4) 建立天线模型微带线MSLine点击，x:10.13,y: 0, ,z: 0 ， dx:2.46，dy: 8，dz: 0.05，命

4、名为MSLine， 材料pec, 透明度0.4选中Patch和MSLine，点击ModelerBooleanUnite（5）、建立端口。创建供设置端口用的矩形，该矩形连接馈线与地 。 ModelerGrid PlaneXZ，或者 设置点击 ，创建Port。命名为port 双击Port下方CreatRectangle输入：起始点：x: 10.13，y: 0，z:- 0.84，尺寸： dx:2.46，dy: 0，dz: 0.89（6） 、创建Air。点击，x:-5，y:-5，z:-5.79， dx:38.1, dy:42, dz:10.79修改名字为Air，透明度0.8., 三、 设置边界条件和端

5、口激励。 （1） 设置理想金属边界：选择GND，右击Assign BoundariesPerfect E将理想边界命名为：PerfE_GND，点击OK。 （2）、设置边界条件：选择Port，点击Assign BoundariesPerfect E在对话框中将其命名为PerfE_Patch ，点击OK。（3）、设置激励。选中port，右击。Assign ExcitationsLumped 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 BoundariesRadiation，命名为Rad1，点击OK。4、 求解设置 ，设置求解频率。（1

6、） 、求解设置右击Analysis Add Solution Setupl Solution 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

7、限大球面。右击RadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere Phi: Start: 0deg，Stop: 360deg，Step: 10deg Theta: Start: 0deg，Stop: 180deg，Step: 10deg5、 设计检查与分析。点击，点击Close。右击AnalyseAnalye All。进程框信息管理框，显示结果。 六、 后处理操作 l（1）、 S参数右击ResultCreate Terminal solution data Reportrectangle PlotReport Type: Modal S Paramet

8、ers;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) 、Smith 圆图右击ResultCreate Terminal solution data ReportSmith chart如下图选择点击New Report. (3)、平面方向图右击Radiation insert Far Field SetupInfinite sphere.如下

9、设置右击resultcreated far fileds reportradiation pattern如图设置分别选择XOY,Gain,GainTotal,dB.点击New Report.（4）、3D远场增益方向图。右击ResultsCreate Far Fields ReportRadiation 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. （5）、其他参数右击RadiationInfinite spherecomputer 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基本一致，中心频率在7.55左右，参数还能优化。 2D辐射远场则从360度范围内反映了实验天线在各个方向的辐射强度