基于 HFSS 缝隙耦合贴片天线的仿真设计 报告

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 实验内容：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,-3140,100,3BoxDupont Type 100(tm) Sub_Down-80,-50,0140,100,5BoxDuroid(th)Patch-50,-15,540,30,0RectangleMSLine-80,-2.5,-370,5,0RectanglePort-80,-2.5,-35,3,0RectangleAir -100，-80，-20200，160，60BoxVacumnSlot-31,-7,02,14,0RectangleGND-80,-50,0140,100,0Rectangle1、 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”Edit properties of new pri”, 点击OK。2、 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CreatRectanglex:-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CreatRectanglex:-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CreatRectanglex:-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CreatRectanglex:-31,y: -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。 （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OK。（5）、设置辐射边界。选中Air，右击Assign BoundariesRadiation，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 Setupl 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: Linear 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: 10deg5、 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 l（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: 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 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