基站天线设计讲座2
S参数；
驻波比 工作带寛； 输入阻抗
辐射模式；
方向图
解析結果显示
～S-Parameter～
S-Parameter显示
选择[HFSS]/[Result]/[Create Report] Report Type选择S-Parameter Display Type选择Rectangular Plot 点击[OK]。 Traces选择、 Category选择 S-Parameter Quantity选择S11 Function选择dB 点击[Add Trace] 点击[Done]
-90
90
-120
120
-150 -180
150
对称阵子天线
对称阵子天线的基 本尺寸长度为1/2波 长。 空气盒壁距辐射体 距离为1/4波长。 激励端口为离散端 口。
基本参数
输入工作频率等基本参数
建立计算模型
画天线
点击[Draw]/[Cylinder]
建立计算模型
切断天线 设定基 Nhomakorabea参数
输入工作频率f0,线宽w，线厚度d和端口阻抗 z0。
设置解算模型
画外圆盘
[Draw]/[Cylinder]
设置解算模型
画内圆盘
[Draw]/[Cylinder]
设置解算模型
用外圆盘减去内圆盘生成圆环；
[Ctrl]+[A]选中所有模型 选择[3D Modeler]/[Boolean]/[Subtract] 确认用Clynder1减去Clynder2，点击[OK]确认。
画出馈电端口Port
[Draw]/[Rectangle]
设置解算模型
画空气盒
选择[Draw]/[Cylinder]
材料設定
圆环材料設定
选择Cylinder1 改变材料属性，从真空改为铜。
馈电端口設定
Lumped Port設定
选中Rectangle1 选择 [HFSS]/[Excitation]/[ Assign]/[Lumped Port] 设置端口阻抗
-10.00
-12.00
-14.00
-16.00 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 Freq [GHz] 10.50 11.00 11.50 12.00
调整圆环半径r0
增加比例系数alfa=1.092
调整后的计算结果
0.00
S Parameters
XY Plot 1
Curve Info dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1
设定材料属性
选中Cylinder1
设定集中参数端口
选中平面Rectangle1
建立计算模型
建立空气盒
点击[Draw]/[Cylinder]
设定边界条件
选中空气盒
设定求解频率
求解频率设置
点击[HFSS]/[Analysis Setup]/[Add Solution Setup]
馈电端口設定
设置Integration Line
设置计算电压的积 分线； 在Integration Line 栏，选择[New Line] 在可以建立电压的 两个端部之间画一 条直线。
只需选中起点和终点
馈电端口設定
归一化设定
S-parameter的 计算值与端口阻 抗有关； 如果使用同轴接 头，需要对50欧 姆归一化。
10GHz 10 0.02
扫频设置
设置扫频；
选择 [HFSS]/[Analysis Setup]/[Add Sweep] 设置Sweep Type 为Fast、Sweep 范围为8GHz～ 12GHz，步长为 0.01GHz。
開始计算
选择[HFSS]/[Analyze]
计算结果分析
解算结果分析主要包括：
序言
介绍利用仿真软件计算天线的基本过程。 本讲座将介绍3种类型天线的计算过程。
环状天线（磁偶极子）； 对称振子天线（电偶极子）； 贴片天线；
巴伦的结构与设计
巴伦的类型； 巴伦设计。
启动HFSS
打开HFSS
确认HFSS解算环境
HFSS基本解算环境 设置 [Tools]/[Options]/[G eneral Options]
-46.00
-90
90
-120
120
-150 -180
150
同时显示水平和垂直增益
设置
水平和垂直增益
Ansoft Corporation
Radiation Pattern 4
0 -30 16.00 2.00 -60 -12.00 -26.00 60 30
HFSSDesign2
Curve Info dB(rEPhi) Setup1 : LastAdaptive dB(rETheta) Setup1 : LastAdaptive
设置自动存储 设定默认设计文件、 临时文件和库文件的 存放位置 设定默认设计文件的 类型
保存设计文件
设计文件的保 存
在环境设置 中设定自動 保存機能 [File]/[Save] 以适当的文 件名保存文 件
选择解算类型
Solution Type設定
[HFSS]/[Solution Type]
设置边界条件
空气盒需要设置为辐射边界
选中空气盒 选择[HFSS]/[Boundaries]/[Assign]/[Radiation] 点击[OK]。
设置解算条件
设置解算频率
选择[HFSS]/[Analysis Setup]/[Add Solution Setup]
解算频率： Maximum Number of Passes： Maximum Delta S：
Ansoft Corporation
0.00
HFSSDesign1
-5.00
-10.00
dB(S(LumpPort1,LumpPort1))
dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1 d='0.02mm' f0='10GHz' w ='0.2mm' z0='150ohm' dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1 d='0.02mm' f0='10GHz' w ='0.2mm' z0='200ohm' dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1 d='0.02mm' f0='10GHz' w ='0.2mm' z0='250ohm' dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1 d='0.02mm' f0='10GHz' w ='0.2mm' z0='300ohm'
-90
90
-120
120
-150 -180
150
垂直极化增益
设置
垂直偏振增益
Ansoft Corporation
Radiation Pattern 3
0 -30 -4.00 30
HFSSDesign2
Curve Info dB(GainTheta) Setup1 : LastAdaptive
-18.00 -60 -32.00 60
-15.00
-20.00
-25.00
-30.00
-35.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 Freq [GHz] 13.00 14.00 15.00 16.00
解析結果显示
～方向性～
扫掠方向設定
选择[HFSS]/[Radiation]/[Insert Far Field Setup］ /[Infinite Sphere]
解析結果显示
～方向性<3D>～
方向性结果显示
选择[HFSS]/[Result]/[Create Report] Report Type选择Far Fields Display Type选择3D Polar Plot 点击[OK]
Traces显示选择、
Category选择Directivity Quantity选择DirTotal Function选择dB 点击[Add Trace] 点击[Done]
初步计算结果
S参数
XY Plot 2
Curve Info dB(S(LumpPort1,LumpPort1)) Setup1 : Sw eep1
Ansoft Corporation
0.00
HFSSDesign1
-2.00
-4.00
dB(S(LumpPort1,LumpPort1))
-6.00
