基于_HFSS_缝隙耦合贴片天线的仿真设计_报告.pdf

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1、基于 HFSS 缝隙耦合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容：矩形微带天线仿真：工作频率6.45GHz天线结构尺寸如表所示：名称起点尺寸类型材料 Sub_UP-80,-50,-3 140,100,3 Box Dupont Type 100(tm)Sub_Down-80,-50,0 140,100,5 Box Duroid(th)Patch-50,-15,5 40,30,0 Rectangle MSLine-80,-2.5,-3 70,5,0 Rectangle Port-80,-2.5,-3 5,3,0 Rectangle Air -100，-80

2、，-20 200，160，60 Box Vacumn Slot-31,-7,0 2,14,0 Rectangle GND-80,-50,0 140,100,0 Rectangle 一、新建文件、重命名、保存、环境设置。（1）、菜单栏 Filesave as,输入2011210841，点击保存。插入模型设计.重命名 -输入 2011210841（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：ModelerUnits选择 mm，点击 OK。（4）、菜单栏 ToolsOptionsModeler Options,勾选

3、”Edit properties of new pri”,点击 OK。二、建立微带天线模型.(1)创建 Sub_Down,点击 ,起始点：x:-80，y:-50，z:-3，dx:140,dy:100,dz:3 修改名称为 Sub_Down,修改材料属性为 Dupont Type 100 HN Film(tm)(2)基片 Sub_UP：点击，：x:-80，y:-50，z:0。dx:140，dy:100，dz:5，修改名称为 Sub_UP，修改材料属性为 Duroid（tm），修改颜色为绿色，透明度0.6。点击 OK(3)建立 GND，点击，命名为 GND，点击 OK。.双击 GND 下方 Cre

4、atRectangle x:-80,y:-50,z:0.dx:140,dy:100,dz:0(4)建立天线 Patch 点击，命名为 Patch，透明度 0.4双击 GND 下方 CreatRectangle x:-50,y:-15,z:5，dx:40，dy:30，dz:0.(5)建立微带线MSLine 点击，命名为MSLine，透明度 0.4双击 MSLine下方 CreatRectangle x:-80,y:-2.5,z:-3，dx:70，dy:5，dz:0(6)建立缝隙 Slot 点击，命名为 Slot，透明度 0.4双击 Slot 下方 CreatRectangle.x:-31,y:-

5、7,z:0，dx:2，dy:14，dz:0(7)选中 GND 和 Slot，点击 ModelerBooleanSubtract点击 OK（8）、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:-80，y:-2.5，z:-3，尺寸：dx:0，dy:5，dz:0（9）、创建 Air。点击，x:-100，y:-80，z:-20，dx:200,dy:160 dz:60 修改名字为 Air，透明度 0.8.总视图三、设置边界条件和端口激励。

6、（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）设置理想金属边界：选择Patch，右击 Assign BoundariesPerfect E 在对话框中将其命名为PerfE_Patch，点击 OK。.（3）、设置边界条件：选择MSLine，点击 Assign BoundariesPerfect E在对话框中将其命名为PerfE_MSLine，点击 OK。（4）、设置激励。选中port，右击。Assign ExcitationsLumped Port.将端口命名为 Port，勾选 GND。点击

7、 OK。（5）、设置辐射边界。选中 Air，右击 Assign BoundariesRadiation，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 Setup Solution Frequency:6.45GHz，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:L

8、inear Count，Start:6GHz，Stop:7GHz，step size:0.01，选中 Save Field 复选框 ,点击 OK。（3）、设置无限大球面。右击 RadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere 3D 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 AnalyseAnalye All。.进程框信息管理框，显示结果。六、后处理操作（1）、S 参数右击 ResultCr

9、eate Terminal solution data Reportrectangle Plot Report 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 ResultCreate Terminal solution data Reportrectangle Plot 如下图选择结

10、果.（3）、Smith 圆图右击 ResultCreate Terminal solution data ReportSmith chart如下图选择点击 New Report.(4)、平面方向图右击 Radiation insert Far Field SetupInfinite sphere.如下设置右击 resultcreated far fileds reportradiation pattern.如图设置分别选择XOY,Gain,GainTotal,dB.点击 New Report.（5）、3D远场增益方向图。.右击 ResultsCreate Far Fields ReportRa

11、diation 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 Radiation3Dcomputer antenna parameters 设置如下Solution 选项卡切换选项卡.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6.45 左右，S 参数小于-10dB,满足要求，参数还能优化。2D辐射远场则从360 度围反映了实验天线在各个方向的辐射强度