HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具,可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能:包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等等。

贴片天线作为一种价格低廉且结构紧凑的天线被广泛应用于各种印刷电路板。为了获得最佳的性能,一般工程上都把贴片天线设计成谐振偶极子的形式,偶极矩的长度要略小于半个波长。

ng only,辐射边界距离辐射体的距离不能小于天线波长的四分之一。如上模型图。smith圆图例题

6)制定激励和求解条件:这里我们需要设置求解中心频率,和扫频范围,示意图如下。

1)结果后处理:HFSS的后处理模块功能非常强大,能够输出各种结果图形,具体的操作示意如下:

由上图可以看到该天线GHz附近时,电压驻波比约为1.1,说明此处接近行波,传输特性比较理想。

上图中所示的输入阻抗分别为实部和虚部,在中心频率2.45GHz时,输入阻抗约为50‐j2,呈弱电容性。与Smith圆图的显示结果基本一致。

方向图是方向性函数的图形表示,它可以形象描绘天线辐射特性随着空间方向坐标的变化关系。辐射特性有辐射强度、场强、相位和极化。通常讨论在远场半径为常数的大球面上,天线辐射(或接收)的功率或者场强随位置方向坐标的变化规律,并分别称为功率方向图和场方向图。天线方向图是在远场区确定的,所以又叫远场方向图。

HFSS的模型前处理操作很方便,利用参数化建模方法可以快速的搭建仿真模型。此外,新版本的HFSS里面还增加了天线设计套件,自带丰富的天线模型库,能极大的提高建模效率。在仿真过程中,配合HPC模块,HFSS可以充分利用计算机硬件和网络集群优势,在保证仿真精度的同时大幅提升大阵列天线的仿真速度,缩短仿真周期。在仿真结果的后处理阶段,HFSS利用其强大的后处理能力,能够根据用户的需求,输出各种用户需要的场量结果。正是因为HFSS在天线及天线系统设计方面的强大能力和超高的精度,使得HFSS成为了天线和天线系统设计领域的首选工具。

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