HFSS 矩形微带贴片天线的仿真设计报告

基于H F S S矩形微带贴片天线的仿真设计

实验目的：运用HFSS的仿真能力对矩形微带天线进行仿真

实验内容：矩形微带天线仿真：工作频率

天线结构尺寸如表所示：

名称起点尺寸类型材料

Sub 0，0，0 ，32，Box Rogers 5880

（tm）

GND 0，0，，32，Box pec

Patch , 8 , 0 , 16, Box pec

MSLine ,0, , 8 , Box pec

Port ,0, ,0, Rectangle

Air -5,-5, , 42, Box Vacumn

一、新建文件、重命名、保存、环境设置。

（1）、菜单栏File>>save as,输入Antenna，点击保存。

（2）. 设置激励终端求解方式：菜单栏HFSS>Solution type>Driven Termin ，点击OK。

（3）、设置模型单位：3D Modeler>Units选择mm ，点击OK。

（4）、菜单栏Tools>>Options>>Modeler Options,勾选”Edit properties of new pri”, 点击OK。

二、建立微带天线模型

(1)点击创建GND,起始点：x:0，y:0，z:，dx:,dy:32,dz:

修改名称为GND, 修改材料属性为 pec，

(2)介质基片：点击，：x:0，y:0，z:0。dx: ，dy: 32，dz: - ，

修改名称为Sub，修改材料属性为Rogers RT/Duriod 5880，修改颜色为绿色，透明度。点击OK

(3) 建立天线模型patch，

点击，x:,y: 8, z:0 ，dx: ，dy: 16，dz:

命名为patch，点击OK。

(4) 建立天线模型微带线MSLine

点击，x:,y: 0, ,z: 0 ， dx:，dy: 8，dz: ，

命名为MSLine，材料pec, 透明度

选中Patch和MSLine，点击Modeler>Boolean>Unite

（5）、建立端口。创建供设置端口用的矩形，该矩形连接馈线与地。Modeler>Grid Plane>XZ，或者设置

点击，创建Port。命名为port

双击Port下方CreatRectangle

输入：起始点：x: ，y: 0，z:- ，尺寸： dx:，dy: 0，dz:

（6）、创建Air。

点击，x:-5，y:-5，z:， dx:, dy:42, dz:

修改名字为Air，透明度.

,

三、设置边界条件和端口激励。

（1）设置理想金属边界：选择GND，右击Assign Boundaries>>Perfect E

将理想边界命名为：PerfE_GND，，点击OK。

（2）、设置边界条件：选择Port，点击Assign Boundaries>>Perfect E

在对话框中将其命名为PerfE_Patch ，点击OK。

（3）、设置激励。选中port，右击。Assign Excitations>>Lumped Port

将端口命名为Port1，勾选GND。点击OK。

（4）、设置辐射边界。

选中Air，右击Assign Boundaries>>Radiation，

命名为Rad1，点击OK。

四、求解设置，设置求解频率。

（1）、求解设置

右击Analysis >> Add Solution Setup

Solution Frequency: ，Maximum Number of Passes: 15，Maximum Delta S per Pass: ,点击确定。

（2）、设置求解频率

右击Setup1，>>Add Frequency Sweep

选择Setup1，Sweep Type: Fast， Frequency Setup Type: Linear Count，Start:6GHz，Stop:9GHz，step size: ，选中Save Field复选框 ,点击OK。

（3）、设置无限大球面。

右击Radiation>Insert Far Field Setup>Infinite Sphere

Phi: Start: 0deg，Stop: 360deg，Step: 10deg Theta: Start: 0deg，Stop: 180deg，Step: 10deg

五、设计检查与分析。

点击，点击Close。

右击Analyse>>Analye All。

进程框

信息管理框，显示结果。

六、后处理操作

（1）、 S参数

右击Result>>Create Terminal solution data Report>>rectangle Plot

Report Type: Modal S Parameters;Display Type: Rectangle，在Trace窗口中设置，Solution: Setup1: Sweep1，Domain: Sweep，点击Y标签，Category: S parameter，Quantity: S(p1,p1)，Function: dB.

点击New Report.

(2)、Smith 圆图

右击Result>>Create Terminal solution data Report>>Smith chart

如下图选择

点击New Report.

(3)、平面方向图

右击Radiation >>insert Far Field Setup>>Infinite sphere.

如下设置

右击result>>created far fileds report>>radiation pattern

如图设置分别选择XOY,Gain,GainTotal,dB.

点击New Report.

（4）、3D远场增益方向图。

右击Results>Create Far Fields Report>>Radiation Pattern.

在Trace窗口中设置：Solution: Setup1: LastAdptive，在Sweeps标签中，在Name中点击变量Phi，在下拉菜单中选择Theta，Category: Gain；Quantity: Gain Total；Function: dB.

点击New Report.

（5）、其他参数

右击Radiation>>Infinite sphere>>computer antenna parameters

设置如下

点击确定

结果分析：