通信系统天线综合课程设计Word下载.docx
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一.Step1创建模型
1、创建振子1
(1)选择cylinder图标
(2)输入参数:
切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置圆柱体的基坐标为(x=0mm,y=0mm,z=1.25mm);
按下Enter键后输入半径和长度:
dx=2.5mm,dy=0mm,dz=73.75mm。
(3)设置振子1的名称和材料
在对象列表中双击cylinder1,
弹出如下属性窗口。
设置名称:
将Name改为“pole1”。
设置材料:
单击Material的Value,在如下对话框中输入“pec”并确定。
2、创建振子2
切换到参数设置区,设置圆柱体的基坐标为(x=0mm,y=0mm,z=-1.25mm);
dx=2.5mm,dy=0mm,dz=-73.75mm。
注意此时坐标的选取。
(3)设置名称和材料
设置名称为“pole2”,材料同为“pec”。
设置完毕,如下图所示。
3、创建空气腔(规定计算的区域)
(1)选择box图标
切换到参数设置区,设置长方体的基坐标为(x=-115mm,y=-115mm,z=-185mm);
按下Enter键后输入三边的长度:
dx=230mm,dy=230mm,dz=370mm。
双击对象列表中的“Box1”,设置名称为“air”,材料为“vacuum”,透明度Transparent为0.9。
同时按下ctrl和D键(ctrl+D),将视图调整一下。
二.Step2设定边界条件
1、将air设置成辐射边界条件;
在对象列表中选中air,单击鼠标右键,进入AssignBoundary选项,点击Raditation选项。
并此边界命名为air。
3.Step3设置激励
1、绘制激励所在的矩形
(1)在绘图区域中切换为yz平面。
(2)绘制矩形
选择rectangle图标
切换到参数设置区,设置长方形的基坐标为(x=0mm,y=-2.5mm,z=-1.25mm);
按下Enter键后输入长度:
x方向0mm,y方向5mm,z方向2.5mm。
3)更改名称
把矩形名称更改为“port1”。
2、添加激励
在对象列表中,右键单击“port1”,按下图所示添加激励“LumpedPort”。
四.Step4设定求解的参数
1、选择一种求解方式
(1)在HFSS菜单上,点击SolutionType选项。
(2)选择源激励方式,在SolutionType对话框中选中DrivenMode项。
2、添加求解设置
(1)在项目管理列表中,右键单击Analysis。
(2)选择AddSolutionSetup。
(3)设置求解频率为“0.9GHz”。
3、添加扫频设置
(1)在项目管理列表中,右键单击Analysis-Setup1。
(2)选择AddSweep。
(3)设置扫频类型为“Fast”,起止频率为“0.5GHz”-“1.5GHz”,取样点数101点。
4、添加远场设置
(1)在项目管理列表中,右键单击Radiation。
(2)选择InsertFarFieldSetup->
InfiniteSphere。
(3)设置Phi:
0-360°
,Theta:
-180-180°
。
2)仿真结果及分析
五.Step5求解
1、在项目管理列表中,右键选择Analysis-Setup1。
2、选择Analyze选项。
可以看出已经收敛。
六.Step6后处理
1、S参数
定义S11<
-10dB的频率范围为天线的频带范围
如该天线的带宽为0.85~0.95GHz
2、方向图
天线设计实例2:
UHFprobe振子天线
一.创建项目
1、加入一个新的HFSS设计
(1)在Project菜单,点击insertHFSSDesign选项。
2、选择一种求解方式
(1)在HFSS菜单上,点击SolutionType选项.
(2)选择源激励方式,在SolutionType对话框中选中DrivenTerminal项。
3、设置设计使用的长度单位
(1)在3DModeler菜单上,点击Units选项.
(2)选择长度单位,在SetModelUnits对话框中选中in项。
4、设置材料
(1)在3DModeler的材料选框中选择Select
(2)输入cooper并选中
二.构造模型
1、建立物理模型
(1)画圆柱体
在Draw菜单中,点击Cylinder选项
(2)输入圆柱体参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),圆柱体坐标基点圆心坐标:
:
X=0,Y=0,Z=0;
半径:
dX=0.31,dY=0,dZ=0高度:
dX=0,dY=0,dZ=5(3)设置圆柱体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们可以为圆柱体设置名称、材料、颜色、透明度等参数。
这里,我们把这个圆柱体命名为ring_inner。
设置完毕后,同时按下ctrl和D键(ctrl+D),将视图调整一下。
(4)继续画圆柱体
(5)输入圆柱体参数。
dX=0.37,dY=0,dZ=0高度:
dX=0,dY=0,dZ=5(6)设置圆柱体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们可以为这个圆柱体命名为ring_1。
(7)在操作历史树中利用ctrl键先选中ring_1,再选中ring_inner;
在3DModeler菜单上,点击Boolean选项,再选择Subtract项。
设置参数BlankParts:
ring_1ToolParts:
ring_inner
(8)创建ring2
选中ring_1,在Edit菜单中选中Copy,再选Paste。
在ring_2中改变半径为0.5
把ring_1的半径改为0.435
(9)画长方体。
在Draw菜单中,点击Box选项;
(10)输入参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x=-0.1,y=-0.31,z=5);
按下Enter键后输入三边长度:
x方向0.2,y方向-4.69,z方向-0.065。
注意:
在设置时不要在绘图区中点击鼠标。
(11)设置长方体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们可以为长方体设置名称、材料、颜色、透明度等参数。
这里,我们把这个长方体命名为Arm_1。
(12)选择所有部件,在3DModeler菜单上,点击Boolean选项,再选择Unite项。
(13)继续画圆柱体
(14)输入圆柱体参数。
dX=0.1,dY=0,dZ=0高度:
dX=0,dY=0,dZ=5.1(15)设置圆柱体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们可以为这个圆柱体命名为center_pin。
(16)继续画长方体。
(17)输入参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x=-0.1,y=-0,z=5.1);
x方向0.2,y方向5,z方向-0.065。
(18)设置长方体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们把这个长方体命名为Arm_2。
(19)继续画圆柱体
(20)输入圆柱体参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),圆柱体坐标基点圆心坐标:
X=0,Y=1,Z=0;
dX=0.0625,dY=0,dZ=0高度:
dX=0,dY=0,dZ=5.1
(21)设置圆柱体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们可以为这个圆柱体命名为pin。
(22)选择Arm_2,center_pin,pin,在3DModeler菜单上,点击Boolean选项,再选择Unite项。
(23)画圆形。
在Draw菜单中,点击Circle选项
(24)输入圆形参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置圆形的圆形基坐标为(x=0,y=8,z=0);
按下Enter键后输入三边长度:
x方向0.31,y方向0,z方向0。
(25)输入圆形属性。
单击Attribute页,在Attribute页我们把这个圆形命名为p1。
(26)更改材料为vacuum
(27)继续画长方体。
(28)输入参数。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置长方体的基坐(x=-5,y=-10,z=0);
x方向10,y方向20,z方向12。
(29)设置长方体属性
单击Attribute页,在Attribute页我们把这个长方体命名为Air。
(30)将air设置成辐射边界条件;
在操作历史树中选中air,单击鼠标右键,进入AssignBoundary选项,点击Raditation选项。
此时HFSS系统提示你为此边界命名,我们把此边界命名为Rad1。
(31)在操作历史树中选中p1,单击鼠标右键,进入AssignExcitation选项,点击Waveport选项。
点击积分线(IntegrationLine)下的None选项并下拉,选择NewLine,会出现CreateLine消息框。
按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),输入起始点坐标(x=0.31,0,0),按下Enter键后输入激励源矢量(dx=-0.21,dy=0,dz=0)。
(32)选择Z=0的一面,单击鼠标右