HFSS-矩形微带贴片天线的仿真设计报告

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，-0.79BoxRogers5880（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,-5.7938.1,42,10.79BoxVacumn一、新建文件、重命名、保存、环境设置。（1）、菜单栏Filesaveas,输入Antenna，点击保存。（2）.设置激励终端求解方式：菜单栏HFSSSolutiontypeDrivenTermin，点击OK。-1-（3）、设置模型单位：3DModelerUnits选择mm，点击OK。（4）、菜单栏ToolsOptionsModelerOptions,勾选”Editpropertiesofnewpri”,点击OK。-2-二、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:28.1,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RogersRT/Duriod5880，修改颜色为绿色，透明度0.4。-3-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，-4-命名为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。-5-ModelerGridPlaneXZ，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:10.79-6-修改名字为Air，透明度0.8.,三、设置边界条件和端口激励。（1）设置理想金属边界：选择GND，右击AssignBoundariesPerfectE将理想边界命名为：PerfE_GND，，点击OK。-7-（2）、设置边界条件：选择Port，点击AssignBoundariesPerfectE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。AssignExcitationsLumpedPort将端口命名为Port1，勾选GND。点击OK。-8-（4）、设置辐射边界。选中Air，右击AssignBoundariesRadiation，命名为Rad1，点击OK。-9-四、求解设置，设置求解频率。（1）、求解设置右击AnalysisAddSolutionSetupSolutionFrequency:7.55GHz，MaximumNumberofPasses:15，MaximumDeltaSperPass:0.02,点击确定。（2）、设置求解频率右击Setup1，AddFrequencySweep选择Setup1，SweepType:Fast，FrequencySetupType:LinearCount，Start:6GHz，Stop:9GHz，stepsize:0.01，选中SaveField复选框,点击OK。-10-（3）、设置无限大球面。右击RadiationInsertFarFieldSetupInfiniteSpherePhi:Start:0deg，Stop:360deg，Step:10degTheta:Start:0deg，Stop:180deg，Step:10deg-11-五、设计检查与分析。点击，点击Close。右击AnalyseAnalyeAll。进程框信息管理框，显示结果。-12-六、后处理操作（1）、S参数右击ResultCreateTerminalsolutiondataReportrectanglePlotReportType:ModalSParameters;DisplayType:Rectangle，在Trace窗口中设置，Solution:Setup1:Sweep1，Domain:Sweep，点击Y标签，Category:Sparameter，Quantity:S(p1,p1)，Function:dB.点击NewReport.-13-(2)、Smith圆图右击ResultCreateTerminalsolutiondataReportSmithchart如下图选择点击NewReport.-14-(3)、平面方向图右击RadiationinsertFarFieldSetupInfinitesphere.如下设置右击resultcreatedfarfiledsreportradiationpattern如图设置分别选择XOY,Gain,GainTotal,dB.-15-点击NewReport.（4）、3D远场增益方向图。右击ResultsCreateFarFieldsReportRadiationPattern.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:GainTotal；Function:dB.-16-点击NewReport.（5）、其他参数右击RadiationInfinitespherecomputerantennaparameters设置如下-17-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