一实验目的
1 学会使用Ansoft软件hfss工具包分析阵列天线的基本步骤。

2 计算四元阵的方向图，并观察馈电电压相位改变时方向图的变化。

图0 对称振子四元阵
二实验原理及步骤
1、建立天线模型
按照教材P199图5.2-17给出的四元阵的示意图，计算出天线各单元的尺寸和坐标位置，建立模型进行仿真（如图0）。

工作频率为3GHz，波长lbd=100mm。

四分之一波长振子单臂长度l0=lbd/4=25mm, 阵列单元间距d=lbd/250mm，各振子臂为以z轴各为轴的圆柱体，模型如表1。

其中r0=1mm，l0= 25mm，d=50mm。

表1 振子模型
各振子的激励加在矩形平面上（平行于yz面），模型如表2。

表2 激励源模型
Airbox为立方体，顶点坐标为(-lbd/4-r0, -lbd/4-r0, -lbd/4- l0-0.5mm)，尺寸为xsize=2*(lbd/4+r0), ysize=2*lbd/4+4*r0+3*d，zsize=2*(lbd/4+l0+0.5mm)。

其中lbd=100 mm，材料为vaccum，边界条件为radiation。

2、设置频率3GHz，运行计算。

3、设置立体角度
在Project Manager窗口中，选择dipole>HFSSDesign1>Radiation，点击鼠标右键，选择Inser Farm Field Setup>Infinite Sphere，出现远场辐射球设置界面“Far Field Radiation Sphere”，设置如图1，点击确定。

图1 远场辐射球设置界面
4、仿真结果
（1）等幅同相激励
选择project manger窗口中的Field Overlays，点击鼠标右键Edit Source，按照图2所示设置各端口的激励源，等幅同相激励。

此时H面方向图如图3，立体方向图如图4。

图3 α=0时的H面方向图（theta=90deg）
图4 α=0的立体方向图
（2）等幅α=90。

激励
三试验报告要求
1、写出阵元为半波振子、单元间距为λ/2的均匀四元阵的仿真步骤。

2、给出α=0、90。

、180。

、270。

的H面方向图。