喇叭天线设计要点计划.pdfVIP

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合用标准文案

1课题背景

喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其优点是结构简单,频带宽,功率容

量大,调整与使用方便。合理地选择喇叭天线尺寸,能够获得很好的辐射特色、

相当尖锐的主瓣、较小副瓣和较高的增益。因此,喇叭天线应用特别广泛,它是

一种常有的天线增益测试用标准天线。

喇叭天线就其结构来讲能够看作由两大部分构成:一是波导管部分,横截面

有矩形,也有圆形;二是真切的喇叭天线部分。

波导部分相当于线天线中的馈线,是供给喇叭天线信号和能量的部分。对工

作于厘米波或毫米波段内的面天线,如采用线状馈线,将因馈线自己的辐射耗费太

大不能够把能量传达到面天线上,因此,必定采用自己障蔽收效很好的波导管作馈

线。一般喇叭天线结构原理图如1.1所示。

图一般喇叭天线结构原理图

HFSS全称为HighFrequencyStructureSimulator,是美国Ansoft公司(注:

Ansoft公司于2008年被Ansys公司收买)开发的全波三维电磁仿真软件,也是

世界上第一个商业化的三维结构电磁仿真软件。该软件采用有限元法,计算结果

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合用标准文案

精准可靠,是业界公认的三维电磁场设计和解析的工业标准。

HFSS采用标准的Windows图形用户界面,简洁直观;拥有精准自适应的场

解器和空前电性能解析能力的功能富强后办理器;能计算任意形状三维无源结构

的S参数和全波电磁场;自动化的设计流程,易学易用;牢固成熟的自适应网

格剖分技术,结果正确。使用HFSS,用户只需要创办或导入设计模型,指定模型

资料属性,正确分配模型的界线条件和激励,正确定义求解设置,软件便能够计

算并输出用户需要的设计结果。

HFSS软件拥有富强的天线设计功能,能够供给全面的天线设计解决方案,

是此刻天线设计最为流行的软件。使用HFSS能够仿真解析和优化设计各种天

线,能够精准计算天线的各种性能,包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天

线的方向性系数、S参数、增益、轴比、输入阻抗、电压驻波比、半功率波瓣宽

度以及电流分布特色等。

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合用标准文案

2设计过程

HFSS电磁场仿真软件是Ansoft公司开发的应用切向矢量有限元法来求解任

意三维射频器件的电磁场分布的软件,仿真后可直接获得特色阻抗、流传系数、

S参数、辐射场、天线方向图、驻波比、增益等结果。HFSS能进行全面的全

参数化设计,从几何结构、资料特色到解析、控制及所有后期办理,拥有强

大的参数化三维建模能力和高性能的图形能力,大大节约了工程师的设计时间。

2.1HFSS天线设计流程

使用HFSS软件进行天线设计的流程以下:

(1)设置求解种类。使用HFSS进行天线设计时,能够选择模式驱动(Driven

Modal)求解种类也许终端驱动(DrivenTerminal)求解种类。

(2)创办天线的结构模型。依照所要设计的天线的初始尺寸参数和结构,

在HFSS模型窗口中创办出天线的HFSS参数化设计模型。别的,HFSS也能够直

接导入由AutoCAD等第三方软件创办的结构模型。

(3)设置界线条件。在HFSS中,与背景相接触的表面都被默认设置为理想

导体界线。为了模拟无量大的自由空间,在使用HFSS

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