第三章-偶极子和单极子天线设计课件

1、1通信天线设计23 偶极子和单极子天线设计概述偶极子天线HFSS设计33.1 概述43.1 概述53.1 概述63.1 概述73.1 概述主平面方向图：E面与电场矢量平行的且包含最大辐射方向的平面。H面与磁场矢量平行的且包含最大辐射方向的平面（垂直于E面）。83.1 概述93.1 概述103.1 概述113.1 概述123.1 概述3.2 半波偶极子天线设计打开HFSS并保存一个新项目 打开File选项(alt+F),单击Save as。输入项目名hfss_dipole。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）

2、，设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=1.25mm); 按下Enter 键后输入半径和长度：dx =2.5mm, dy=0 mm, dz=73.75mm 。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。弹出属性窗口，其中可更改圆柱体尺寸。点击显示全部的物体（ctrl+D）参数设置区13 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。属性窗口，其中可设置名称，材料等设置材料14 2、创建振子2（方法与创建振子1类似） 1）选择c

3、ylinder图标 2）输入参数： 切换到参数设置区，设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=-1.25mm); 按下Enter 键后输入半径和长度：dx =2.5mm, dy=0 mm, 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。振子示意图15 3、创建空气腔（规定计算的区域） 1）选择box图标 2）输入参数： 切换到参数设置区，设置长方体的基坐标为(x=-115 mm,y=-115 mm,z=-185mm); 按下Enter 键后输入三边的长度：dx =230 mm, dy=230

4、 mm, dz=370 mm。注意：空气腔大小的选取原则空气腔距离天线的距离大于四分之一波长。参数设置区16 3）设置名称和材料 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。设置空气腔的名称和材料17二.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Assign Boundary选项，点击Raditation选项。并此边界命名为air。设置辐射边界辐射边界示意图18 1、绘制激励所在的矩形 1）在绘图区域中切

5、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。xy平面yz平面三.Step3设置激励19参数设置区激励所在矩形 3）更改名称 把矩形名称更改为“port1”。20 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“Lumped Port”。21四.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Solution Type 选项。 2）选择源激励方式，在S

6、olution Type 对话框中选中Driven Mode 项。设置求解类型选择源激励方式22 2、添加求解设置 1）在项目管理列表中，右键单击Analysis。 2）选择Add Solution Setup。 3) 设置求解频率为“0.9GHz”。23 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Add Sweep。 3) 设置扫频类型为“Fast”，起止频率为“0.5GHz”-“1.5GHz”，取样点数101点。24 4、添加远场设置 1）在项目管理列表中，右键单击Radiation。 2）选择Insert Far Field Setup-Infinite Sphere。 3) 设置Phi：0-360，Theta：-180 -180。25五.Step5求解 1、在项目管理列表中，右键选择Analysis-Setup1。 2、选择Analyze选项。选择分析求解求解进度 选择Convergence，查看是否收敛26六.Step6后处理 1