对称振子天线的hfss仿真

1、对称振子天线的HFSS仿真选择：对称振荡器天线不仅是结构简单的天线，还是古典的、迄今为止使用最广泛的天线。每个臂长为四分之一波长、全长半波长的振荡器称为半波长对称振荡器，单个半波对称振荡器可以简单地独立使用或使用由抛物线天线的馈电或多个半波对称振荡器组成的天线阵列。上面分布着电流驻波，当双线末端展开时，辐射逐渐加强。本文利用hfss模拟简单对称振子天线，得到反射系数曲线和远增益，掌握了hfss模拟软件的使用方法，学习了对称振子天线的原理。关键字：对称振荡器、hfss、反射系数、远增益abstract : dipole antenna is not only an antenna of simp

2、le structure，But also is the most widely used antenna till now .The length of every arm is 1/2 wavelength and The whole length equal to a wavelength is defined dipole antenna . single half-wave dipole antenna cannathis article simulated a simple dipole antenna with hfss，Reflection coefficient curve

3、and far field gain graph are given，had a basic knowledgeKey words : dipole、hfss、reflection coefficient、far field gain0.简介两部分长度相等、中心分开并接收馈电的导线，可用作发送和接收天线，此配置的天线称为对称天线。天线有时称为振荡器，因此对称天线也称为对称振荡器或偶极天线。全长半波长的对称振荡器也称为半波振荡器或半波偶极天线。对称振荡器天线属于平衡天线，丢失同轴电缆属于不平衡传输线，直接将天线连接到同轴电缆，同轴外壳会流动高频电流，同轴外壳也会参与天线辐射，因此会影响天线辐射模

4、式，因此在天线和馈电同轴之间加入平衡不平衡转换器，抑制同轴外壳的高频电流，将其截断。对称振荡器天线是最基本的单元天线，应用最广，由许多复杂的天线本身组成。作为对Hfss软件熟悉的使用培训，我们选择了对称振子天线的模拟。1.模拟过程和模型构建该仿真使用hfss软件设计了接近理想导电平面的UHF对称振荡器天线，该天线的中心频率选择为0.55GHz，使用同轴馈电，并考虑了平衡馈电的巴伦结构。模拟过程首先在hfss中建模对称振子双臂和馈电机制，完成端口和边界设置，然后生成反射系数和2d发射远模拟结果。1.1对称振子天线的构建首先，创建新项目并设置解决方案类型。在菜单栏上，单击HFSSSolution

5、Type，然后选择Driven Modal类型。在菜单栏上，单击ModelerUnits，将模型单位设置为in。然后，在工具栏下拉菜单中，单击“选择”，然后选择摄影机的材质。也就是说，将天线设置为“铜”(copper)。然后建立对称振荡器模型。在菜单栏上，单击“DrawCylinder”以设置内部圆柱体。将圆柱体中心点的坐标设置为(0，0，0)，将圆柱体的半径设置为0.31，将圆柱体的高度设置为5.0。再次单击“DrawCylinder”，并将圆柱体中心点坐标设置为(0，0，0)，将圆柱体半径设置为0.37，将圆柱体高度设置为5.0，以设置外部圆柱体。然后需要完成两个圆柱体的相减。单击Mode

6、lerBooleanSubtract完成两个圆柱体的相减。建立振荡器天线的双臂。单击菜单栏上的DrawBox，在右下角输入x:-0.1、y :-0.31、z :5.0、长方体大小(分别为0.2、-4.69、-0.065)，然后按enter键输入长方体起始位置的坐标。按Crtl A选择所有模型，然后单击ModelerBooleanUnit合并设置的模型。组合的模型如图1所示。图1组合后的单臂振荡器模型然后建立中心探测。在菜单栏上，单击DrawCylinder，然后在定点栏上输入圆柱体中心点坐标(0，0，0)、圆柱体半径0.1和圆柱体高度5.1。完成后，单击OK结束。单击菜单栏上的DrawBox，

7、在右下角输入x:-0.1、y :0、z :5.1、长方体大小(分别为0.2、5.0、-0.065)，然后按enter键输入长方体起始位置的坐标。最后，制作接地引脚。在菜单栏上，单击DrawCylinder，然后选择圆柱体中心点坐标(0，1，0)、圆柱体半径0.0625、圆柱体高度5.1以合并创建的模型。此时，振荡器天线的双臂如图2所示生成。图2生成的双臂对称振荡器模型1.2建立波端口和辐射边界接下来，创建波端口。在菜单栏上，单击“DrawCircle”，在坐标栏上输入(0，0，0)，输入圆半径0.31，然后单击“确定”退出。在菜单栏上，按HFSSExcitationAssignWave Por

8、t，在Modes选项卡上设置积分线，在积分线上按None，选择New Line，在坐标栏上输入(0.31，0，0)，然后选择半径dX作为-0.21。单击“下一步”直到结束。创建发射边界。在工具栏上，将模型的缺省材质设置为“真空”(vacuum)，然后在菜单栏上单击“DrawBox”，在右下角的坐标输入框中输入长方体的起始坐标位置，然后按x 3360-5.0、Y:-10.0、Z:0.0结束输入。然后输入X、Y和Z三个方向的尺寸(分别为10.0、20.0和12.0)。在菜单栏上，单击EditSelectBy Name，在对话框中选择Air，然后单击OK退出，在菜单栏上，单击hfssboundari

9、finite conductivity，然后从材质库中选择copper，选择Infinite Ground Plane，最后单击“确定”退出。设定辐射场角度。在菜单栏上，单击HFS sradiation insert far field setup infinite sphere。设置Phi开始0、结束90、步骤90、theta开始-180、结束180和步骤2。完成后，单击OK退出。设置完成后，如图3所示。图3设置完毕的对称振荡器天线1.3分析设置天线完成且波端口已复制边界设置后，设置此问题的解决频率和扫描范围。在菜单栏上，单击hfss analysis setup add solution

10、setup，然后在solution setup窗口中，将解决频率设置为0.55ghz，将maximum number of passes设置为10，将Maximum Delta of pass设置为0.02，然后单击OK退出。启用扫描HFSS Analysis SetupAdd Sweep，选择Setup1，然后单击OK。设定起始频率为0.35GHz、关闭频率为0.75GHz、步骤401的快速切换。设置完成后保存。完成后，单击HFSSAnalyze解决项目。2.分析后处理任务和结果解决2.1 S参数菜单栏“hfss results”“create modal solution data rep

11、ort”，选择“Rectangle Plot”，然后在Trace窗口中单击“y”选项卡，选择“category 3360S parameterQuantity:S(p1，P1)；Function:dB。单击“New Report(新建报告)”获取对称振荡器的反射系数曲线，如图4所示。图4对称振子的反射系数曲线如图所示，天线工作的中心频率为0.55GHz，反射系数S11约为-16.03dB。换算成信息比指标约为1.36，满足普通天线的设计要求。2.2二维辐射远距离解决方案单击菜单栏hfssultscrate far fields report，选择Radiation Pattern，在Context窗口中将Geometry设置为ff_2d，在Trace窗口中，单击Ang列中的第一个变量Phi，然后从下拉菜单中选择Theta。选择：Category: GainTotal单击Function:dB New Report按钮。振荡器和远场增益方向图如图5所示。度5大振荡器远场增益模式由于理想导电平面的存在，当水平角度为0，90时，天线2d辐射度上升。最大发射方向显示在0(z轴正向)上，其增益约为8.1462dB。结果缺陷分析使用Hfss模拟时，将出现以下警告，如图6所示图6模拟期间的hfss警告辐射源和地面重叠。设置发射边界时，将直接加载长方体，