课程设计课程名称：微波技术与天线微带天线设计（不同切角）课设题目：博学馆机房实验地点：电信1201班专业班级：2012001422 学号：学生姓名：指导教师：李鸿鹰日月年2015 7 4课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸指导教师签名日期：2015-6-10 ：一、设计题目：微带天线仿真设计（不同切角贴片设计）二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计，基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上设计一个矩形贴片天线，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
三、设计原理：矩形贴片是微带贴片天线最基本的模型，本设计就是基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上，设计一个右手圆极化矩形贴片天线，其工作频率为5.6GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
矩形贴片天线示意图四、贴片天线仿真步骤1、建立新的工程运行HFSS，点击菜单栏中的Project>Insert HFSS Dessign，建立一个新的工程。
2、设置求解类型（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。
（2）在弹出的Solution Type窗口中（a）选择Driven Modal。
（b）点击OK按钮。
3. 设置模型单位将创建模型中的单位设置为毫米。
（1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。
（2）设置模型单位：（a）在设置单位窗口中选择：mm。
（b）点击OK按钮。
4、创建微带天线模型（1）创建地板GroundPlane。
在菜单栏中点击Draw>Rectangle,创建矩形模型。
在坐标输入栏中输：dZ，90：dY，90：dX按回车键。
在坐标输入栏中输入长、宽：0：Z，-45：Y，-45：X入起始点的坐标：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为GroundPlane。
（2）为GroundPlane设置理想金属边界。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name。
在对话框中选择GroundPlane，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。
在理想边界设置窗口中，将理想边界命名为PerfE_Ground，点击OK确认。
在3D模型窗口中将3D模型以合适的大小显示（可以用Ctrl+D来操作）。
或者在工具栏中点击按钮，创建长方体模型。
在3）建立介质基片。
在菜单栏中点击Draw>Box （右下角的坐标输入栏中输入长方体的起始点位置坐标：X: -22.5，Y：-22.5，Z：0。
按回车键结束输入。
输入各坐标时，可用Tab键来切换。
输入长方体X、Y、Z三个方向的尺寸：dX：45，dY：45，dZ：5按回车键结束输入。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Substrate。
点击Material选项后面的按钮，将材料设置为Rogers R04003。
点击Color 后面的Edit按钮，将颜色设置为绿色，点击OK确认。
（4）建立贴片Patch。
在介质基片上创建贴片天线。
在菜单栏中点击Draw>Rectangle,创建矩形模型。
在坐标输入栏中输入起始点的坐标：X：-7，Y：-7，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入长、宽：dX：14，dY：14，dZ：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Patch。
点击Corlor后面的Edit按钮，将颜色设置为黄色，点击OK确认。
（5）为Patch设置理想金属边界。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name。
在对话框中选择Patch，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Assign>Perfect E。
在理想边界设置窗口中，将理想边界命名为PerfE_Patch，点击OK确认。
（6）创建切角。
创建供贴片天线相减的切角时，首先在坐标原点处创建三角形，然后将其移动到方形贴片的顶点处。
在菜单栏中点击Draw>Line。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：5按回车键。
在坐标输入栏输入点的坐标：X：3，Y：0，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：3，Z：5按回车键。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：3，Y：0，Z：5按回车键。
在特性（Porperty）窗口中选择Attribute标签，将名字修改为Cut。
在菜单栏点击Edit>Select>By Name。
在对话窗口中选择Cut ,点击OK按钮。
在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：0。
按回车键。
在坐标输入栏输入坐标：dX：-14，dY：-14，dZ：0。
按回车键。
可以通过旋转复制创建另一个切角。
在菜单栏中点击Edit>Duplicate>Around Axis。
将轴设置为Y轴，旋转角度为180deg，点击确认键。
将切角的名字改为Cut_1。
在菜单栏点击Edit>Select>By Name。
在对话窗口中选择Cut_1 ,点击OK按钮。
在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move。
在坐标输入栏中输入点的坐标：X：0，Y：0，Z：0; dX=0, dY=0, dZ=5; 按回车键。
（7）用Patch将切角减去。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name,在弹出的窗口中利用Ctrl键选择Patch、Cut和Cut_1。
在菜单栏中点击3D Modelean >Boolean>Subtract,在Subtract窗口中做一下设置：Blank Parts：Patch；Tool Parts：Cut，Cut_1；Clone tool object before subtract 复选框不选。
点击OK按钮结束设置。
这样三角形贴片就建成了。
（8）创建探针Pin。
在菜单栏中点击Draw>Cylinder。
在坐标输入栏中输入圆柱中心点的坐标：X：0，Y：8，Z：0按回车键。
在坐标输入栏中输入圆柱半径：dX：0, dY：0.5，dZ：0按回车键。
在坐标栏中输入圆柱的高度：dX：0，dY：0，dZ：5；按回车键结束输入。
在特性（Porperty）窗口中选择Attributr标签，将该圆柱的名字修改为Pin。
点击Material后面的按钮，将材料设置为pec。
利用快捷键Ctrl+D 将模型调整至合适大小。
．（9）创建端口面Port。
在菜单键中点击Draw>Circle。
在坐标输入栏中输入圆心点的坐标：X：0，Y：8，Z：0按回车键。
在坐标输入栏输入半径：dX：0，dY：1.5，dZ：0按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将名字修改为Port。
（10）用GroundPlane 将Port减去。
在菜单栏中点击Eidt>Select>By Name,在弹出的窗口中利用Ctrl键选择GroundPlane和Port。
在菜单栏中点击3D Modeler>Boolean >Subtract ,在Subtract窗口中做以下设置：Blank Parts：GroundPlane；Tool Parts：Port；选中Clone toolobjects before subtract复选框。
点击OK按钮结束设置。
5、创建辐射边界创建Air，在菜单栏中点击Draw>Box,创建长方体模型。
在右下角的坐标输入栏中输入长方体的起始点位置坐标：X：-80，Y：-80，Z：-35；按回车键结束输入。
输入长方体的尺寸：dX：160，dY：160，dZ：70按回车键。
在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将长方体的名字修改为Air。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name 。
在对话框中选择Air，点击OK确认。
在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Radiation。
在辐射边界窗口中，将辐射边界命名为Rad1，点击OK按钮。
6、设置端口激励在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，选中Port，在菜单栏中点击HFSS>Excitation>Assign>LumpedPort。
在LumpedPort窗口的General标签中，将该端口命名为p1，点击Next。
在Modes 标签中的Integration line zhong点击None，选择New Line，在坐标栏中输入：X：0，Y：9.5，Z：0；dX：0，dY：-1，dZ：0。
按回车键，点击Next按钮直至结束。
7、求解设置为该问题设置求解频率及扫频范围（a）设置求解频率。
在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup。
在求解设置窗口中做以下设置：Solution Frequency ：5.6GHz；Maximun Number of Passes：15；Maximun Delta S perPass ：0.02。
点击OK结束。
（b）设置扫频。
在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Sweep 。
选择Setup1，点击OK确认。
在扫频窗口中做以下设置：Sweep Type：Fast；Frequency Setup Type：Linear Count；Start :5.0GHz；Stop：6.0GHz；Count：400；将Save Field复选框选中，点击OK确认。
8、设置无限大球面在菜单栏中点击HFSS>Radiation>Insert Far Field Setup>Infinite Sphere。
在Infinite Sphere 标签中做以下设置：Phi：Start：0 deg，Stop：180deg，Step：90 deg；Theta：Start：0 deg，Stop：360 deg，Step：10 deg。
点击OK确认。
9、确认设计方法一：由主菜单选HFSS/Validation Check对设计进行确认，如图2.4。
即可。
方法二：在菜单栏直接点．图5 确认设计如图5所示均打勾即可，点Close结束。
10.、保存工程在菜单栏中点击File>Save As,在弹出的窗口中将工程命名为hfss_Patch,并选择保存路径。
11、求解该工程在菜单栏点击HFSS>Analyze。