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1、一种PCB天线仿真工具HFSS简介引言 随着无线射频技术和电子电路技术的发展，射频模块的体积变的越来越小，高精密度，高性能的射频电路设计和高发射增益天线越来越收到行业内的重视。由此，一种可靠的功能强大的天线仿真软件应运而生HFSS天线仿真软件。通过设计2.4G天线为例子，简单了解到HFSS软件设计天线的整个过程。 1、估算天线长度 已知工作频率（2.42.4835Ghz）,中心频率取2.45Ghz已知PCB板信息，分别包括介质材料是FR4,Er = 4.4、板厚1mm、天线走线宽1.6mm、PCB板尺寸65*40mm、参考地大小40*40mm。 由得到天线总长度 = 2.4Ghz时1/4自由空

2、间波长和1/4个FR4介质波长的中间值 也就是 (3 * 108) / (2.45 * 109) / 4 +122 / (4.4) / 4 / 2 =22.7mm 由于是倒L天线，所以其中垂直长度8mm，水平长度14.7mm 2、 创建参数化模型a. 打开软件新建一个HFSS工程，并且命名为ILA，插入HFSSDesign，设置仿真方式DrivenTerminal，工程单位为mm。如下图1。图1 b.定义各种设计变量的名称和对应的参考值如下图2图2 c.重复b操作设置另外一些需要设置的天线信息变量。得到图3。图33、设置扫描条件 在设置HFSS扫描条件之前，我们一般是先要设置天线的辐射端口，辐

3、射端口默认阻抗为50欧姆（国际标准），在设置好端口之后就要设置仿真的辐射边界，辐射边界取1/4工作波长。然后就可以设置其扫描条件，这个天线的中心频点是2.45G,为了节约仿真时间扫描的起始段设为2Ghz到3Ghz，扫描间隔为0.01Ghz。设置完所有量就得到下图4了。图44、 分析结果，优化设计我们进行单一长度的参数扫描分析。得到图5，显然由图5可以看出我们所设置的天线长度最佳的工作频率是在2.65Ghz左右，这并不是我们想要的。故需要优化图5 设置长度扫描方式，从15mm到18mm每隔0.3mm进行一次天线扫描，由此得到扫描结果如下图6。打上一个Mark点，知道天线长度是15.6mm，天线工作于2.45Ghz。更改模型长度，重新编译就可以到到工作于2.45Ghz的PCB天线了。 总结 天线的本质虽然只是一根铜线，但是在体积和成本极度受限无线射频模块中，这种体积小巧的作用在单一频点的微带天线设计在没有HFSS仿真之前只能通过大量的实验测试，有了

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