1、 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Sub -14.05，-16，0 28.1，32，0.794 Box Rogers 5880 （tm） GND -14.05，-16，-0.0528.1，32，0.05 Box pecPatch -6.225，-8，0.794 12.45 , 16, 0.05Box pecMSLine -3.1125，-8，0.7942.49 , -8 , 0.05Box pecPort -3.1125，-16，-0.05
2、2.49 ,0, 0.894 RectangleAir -40，-40，-20 80，80，40 Box Vacumn1、新建文件、重命名、保存、环境设置。（1） 、菜单栏 Filesave as,输入0841，点击保存。（2）. 设置激励终端求解方式：菜单栏 HFSSSolution typeDriven Termin ，点击 OK。- 1 -（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。2、 建立微带天线模型
3、 (1)、插入模型设计（2） 、重命名- 2 -输入0841(3)点击 创建 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。- 3 -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
4、: 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，- 4 -命名为 MSLine， 材料 pec, 透明度0.4选中 Patch 和 MSLine，点击 ModelerBooleanUnite（7） 、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 - 5 -双击 Port 下方 CreatRectangle输入：起始点：x: -3.
5、1125，y: -16，z:- 0.05，尺寸： dx:2.46，dy: 0，dz: 0.894（8） 、创建 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- 6 -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 Assign BoundariesPerfect E将理想边界命名为：PerfE_GND， ，点击 OK。- 7 -（2）设置理想金属边界：选择 GND，右击 Assign BoundariesPerfect E（2） 、设置边界条件：选择 Port，点击 As
6、sign BoundariesPerfect E在对话框中将其命名为 PerfE_Patch ，点击 OK。- 8 -（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，- 9 -命名为 Rad1，点击 OK。4、 求解设置 ，设置求解频率。（1） 、求解设置右击 Analysis Add Solution Setup Solution Frequency: 7.55GHz，Maximum Numb
7、er of Passes: 15，Maximum Delta S per Pass: 0.02 ,点击确定。- 10 -（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。- 11 -（3） 、设置无限大球面。右击 RadiationInsert Far Field SetupInfinite Sphere Phi: S
8、tart: 0deg，Stop: 360deg，Step: 10deg Theta: Start: 0deg，Stop: 180deg，Step: 10deg5、设计检查与分析。点击 ，点击 Close。- 12 -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 ResultCreate Terminal solution data Reportrectangle PlotReport Type: Modal S Parameters;Display Type: Rectangle，在 Trace 窗口中设置，Solution:
9、 Setup1: Sweep1，Domain: Sweep，点击 Y 标签，Category: S parameter，Quantity: S(p1,p1)，Function: dB.- 13 -点击 New Report.（2）电压驻波比右击 ResultCreate Terminal solution data Reportrectangle Plot如下图选择- 14 -结果（3） 、Smith 圆图右击 ResultCreate Terminal solution data ReportSmith chart- 15 -如下图选择点击 New Report.(4)、平面方向图右击 Ra
10、diation insert Far Field SetupInfinite sphere.如下设置- 16 -右击 resultcreated far fileds reportradiation pattern如图设置分别选择 XOY,Gain,GainTotal,dB.点击 New Report.- 17 -（5） 、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.- 18 -（6） 、其他参数右击 RadiationInfinite spherecomputer antenna parameters设置如下点击确定- 19 -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，S 参数小于-10dB,满足要求,参数还能优化。 2D 辐射远场则从 360 度范围内反映了实验天线在各个方向的辐射强度
