FEKO应用微带天线仿真Word文档下载推荐.docx
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默认为m
点击菜单“Home”中的图标按钮“Modelunit”,在“Modelunit”对话框中,选择mm;
2.2:
定义变量:
在CadFEKO中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节点,依次定义如下变量:
最小工作频率:
fmin=2.7e9
最大工作频率:
fmax=3.3e9
工作频率:
freq=3e9
工作波长:
lam=c0/freq/0.001
相对介电常数:
epsr=2.2
天线贴片宽边长度:
lenY=46.648
天线贴片窄边长度:
lenX=31.1807
介质基板宽边长度:
sub_LenY=80
介质基板窄边长度:
sub_LenX=50
介质基板厚度:
sub_H=2.87
馈电偏移位置:
offsetX=8.9
贴片边沿网格剖分规则:
mesh_shell=1.5
2.3:
定义材料:
在CadFEKO中左侧的树型浏览器中选中“Media”节点,点击鼠标右键,选择“Dielectric”,在弹出的“Dielectricmediumproperties”对话框中,定义相对介电常数(Relativepermittivity)和介质损耗正切值(Dielectriclosstangent),名称定义为“substrate”:
2.4:
模型建立:
天线模型建立:
点击菜单“Construct”,选择“Rectangle”,弹出“CreateRectangle”对话框:
Definitionmethods:
Basecentre,width,depth
Basecentre(C):
U:
0.0,V:
0.0,N:
0.0
Width(W):
lenX
Depth(D):
lenY
Label:
patch
点击“Add”
Width(W):
lenX*0.9
Depth(D):
lenY*0.95
patch2
点击“Create”
在菜单“Construct”中,选择“Cuboid”,弹出“Createcuboid”对话框:
Basecentre,width,depth,height
-sub_H
Width(W):
sub_LenX
sub_LenY
Height(H):
sub_H
substrate
点击“Create”按钮
在菜单“Construct”中,选择“Line”,弹出“CreateLine”对话框:
StartPoint:
U:
-offsetXV:
Endpoint:
-offsetX,V:
feed_Pin
天线模型材料设置:
在左侧树型浏览器的“Geometry”中,选中patch,在详细树型浏览器中,展开其“faces”,选择“Face1”,点击鼠标右键选择“Properties”,在弹出的“Faceproperties”对话框中,设置Medium为“Perfectelectricconductor”,点击“ok”;
同样的方法设置模型patch2;
在左侧树型浏览器的“Geometry”中,选中substrate,在详细树型浏览器中,展开其“Regions”,选择“Region?
?
”,点击鼠标右键选择“Properties”,在弹出的“Regionproperties”对话框中,设置Medium为“substrate”,点击“ok”;
在3D视图中,选择介质体的底部平面,点击鼠标右键,选择“Properties”,在弹出的“Faceproperties”对话框中,设置Medium为“Perfectelectricconductor”,点击“ok”;
2.5:
天线端口设置:
在左侧树型浏览器的“Model->
Geometry”中选择“feedPin”,在其“details”树浏览器中展开“Wires”节点,选择“Wire1”,点击鼠标右键选择“Createport->
Wireport”,在弹出的对话框“Createwireport”中,把“Locationonwire”设置为“Start”,Label:
Port1,点击“Create”。
在树型浏览器中,进入“Model->
Geometry”,选择所有的模型,点击鼠标右键,选择“Apply->
Union”,把新生成的模型更名为“microstrip”。
2.6:
电参数与求解设置:
在左侧树型浏览器中,由“Construct”切换到“Configuration”:
工作频率设置:
展开“Global”,双击“Frequency”,弹出“Solutionfrequency”对话框:
选择:
Singlefrequency;
Frequency(Hz):
freq
点击OK
激励设置:
在“Global”中,选中“Sources”点击鼠标右键选择“VoltageSource”,弹出“Addvoltagesource”对话框,采用默认设置,点击“Create”。
辐射远场设置:
在“Configurationspecific”中,选中“Requests”点击鼠标右键选择“Farfields”,弹出“Requestfarfields”对话框:
点击“3Dpattern”,修正步长“Increment”中Theta的值为2,Label:
ff3D,点击Add;
点击“Verticalcut(UNplane)”按钮,修正步长“Increment”中Theta的值为1,label:
ffXOZ,点击“Create”。
2.7:
网格划分:
在3D视图中,选中贴片的边缘面,点击鼠标右键,选择“Properties”,在弹出的“Faceproperties”对话框中,进入“Faceproperties”对话框:
勾选:
Localmeshsize
设置Meshsize:
mesh_shell;
点击“ok”;
点击菜单“Mesh->
Createmesh”弹出“Createmesh”对话框,设置如下:
网格剖分方法Meshsize:
fine
线段剖分单元半径:
Wiresegmentradius:
0.25
点击:
Mesh生成网格。
进入菜单“Solve/Run”,点击“FEKOSolver”,提交计算。
2.8:
后处理显示结果:
计算完成之后,点击“Solve/Run”菜单中的“PostFEKO”,启动后处理模块PostFEKO显示结果。
在PostFEKO中,启动之后默认显示是3D视图方式,点击“FarField”按钮选择“ff3D”显示3D辐射方向图,在右侧面板中,勾选dB。
显示2D结果:
点击“Home”菜单中的“Polar”,进入直角坐标系,点击“Farfield”按钮选择“ffXOZ”,在右侧面板中,勾选dB。
点击“Home”菜单中的“Cartesian”,进入直角坐标系,点击“Sourcedata”按钮,在右侧控制面板中,把“Quantity”修正为“Impedance”,点击“Real”。
选中右侧控制面板中的source,点击键盘ctrl+K,复制该曲线为source_1,把“Impedance”参数设定为Imaginary。
进入“Measure”菜单,点击“Cursors”,显示3.0GHz时,天线的输入阻抗实部和虚部值。
可以发现:
3.0GHz时,该微带天线单元的阻抗实部为40.5ohm,虚部为3.55ohm。
不要关闭PostFEKO,点击保存。
2.9:
采用时域求解器(FDTD)计算:
在CadFEKO中,把“Microstrip_MoM_3.0GHz.cfx”另存为“Microstrip_FDTD.cfx”。
进入“Solve/Run”菜单,点击“SolverSetting”,弹出“SolverSettings”对话框,进入“FDTD”标签,勾选:
Activatethefinitedifferencetimedomain(FDTD)solver。
点击“OK”按钮。
进入菜单“mesh”,点击“Createmesh”,采用默认设置,点击“mesh”按钮,生成网格。
设置扫频计算:
在左侧树型浏览器中,进入“Configuration”,双击“Global”中的“Frequency”节点,弹出“solutionfrequency”对话框:
扫频方式选择:
Linearlyspaceddiscretepoints
Startfrequency:
fmin
Endfrequency:
fmax
Numberoffrequencies:
7
点击OK
进入“Solve/Run”,点击“FEKOSolver”提交计算。
计算完成之后,切换到已经打开的PostFEKO,点击“Home”菜单中的“Cartesian”,进入到已经显示的“Cartesian”直角坐标系中。
点击“Home”菜单中的“AddModel”按钮,选择“Microstrip_FDTD.bof”,就可以把时域方法计算的辐射结果读进来,比较3GHz工作时,MoM方法与FDTD方法2D方向图的对比。
切换到CadFEKO,确认目前打开的工程文件是“Microstrip_MoM_3.0GHz.cfx”,点击“Alt+3”启动后处理PostFEKO。
在默认的3D视图中,点击“Home”菜单中的“Farfields->
ff3D”,显示
2.7GHz3.3GHz