基于 HFSS 缝隙耦合贴片天线的仿真设计 报告

基于 HFSS 缝隙耦合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6.45GHz

天线结构尺寸如表所示：

名称起点尺寸类型材料

Sub_UP -80,-50,-3 140,100,3 Box Dupont Type 100(tm) Sub_Down -80,-50,0 140,100,5 Box Duroid(th) Patch -50,-15,5 40,30,0 Rectangle

MSLine -80,-2.5,-3 70,5,0 Rectangle

Port -80,-2.5,-3 5,3,0 Rectangle

Air -100，-80，-20 200，160，60 Box Vacumn

Slot -31,-7,0 2,14,0 Rectangle

GND -80,-50,0 140,100,0 Rectangle

一、新建文件、重命名、保存、环境设置。

（1）、菜单栏File>>save as,输入2011210841，点击保存。

插入模型设计

重命名 ------ 输入2011210841

（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：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)创建Sub_Down,点击 ,起始点：x:-80，y:-50，z:-3，dx:140,dy:100,dz:3 修改名称为Sub_Down, 修改材料属性为 "Dupont Type 100 HN Film (tm)" (2)基片Sub_UP：点击，：x:-80，y:-50，z:0。dx: 140，dy: 100，dz:5，

修改名称为Sub_UP，修改材料属性为Duroid （tm），修改颜色为绿色，透明度0.6。

点击OK

(3) 建立GND，

点击，命名为GND，点击OK。

双击GND下方CreatRectangle

x:-80,y:-50,z:0.dx:140,dy:100,dz:0

(4) 建立天线Patch

点击，命名为Patch，透明度0.4

双击GND下方CreatRectangle

x:-50,y: -15, ,z: 5 ， dx:40，dy:30，dz: 0

(5) 建立微带线MSLine

点击，命名为MSLine，透明度0.4

双击MSLine下方CreatRectangle

x:-80,y: -2.5, ,z:-3 ， dx:70，dy:5，dz: 0

(6) 建立缝隙Slot

点击，命名为S lot，透明度0.4

双击Slot下方CreatRectangle

x:-31,y: -7, ,z: 0 ， dx:2，dy:14，dz: 0

(7)选中GND和Slot，点击Modeler>Boolean>Subtract

点击OK

（8）、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: -80，y: -2.5，z:-3，尺寸： dx:0，dy: 5，dz: 0

（9）、创建Air。

点击，x:-100，y:-80，z:-20， dx:200, dy:160 dz:60 修改名字为Air，透明度0.8.

总视图

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）设置理想金属边界：选择Patch，右击Assign Boundaries>>Perfect E 在对话框中将其命名为PerfE_Patch ，点击OK。

（3）、设置边界条件：选择MSLine，点击Assign Boundaries>>Perfect E 在对话框中将其命名为PerfE_MSLine ，点击OK。

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

将端口命名为Port，勾选GND。点击OK。

（5）、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: 6.45GHz，Maximum Number of Passes: 15，Maximum Delta S per Pass: 0.02 ,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:7GHz，step size: 0.01，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

3D Phi: Start: 0deg，Stop: 360deg，Step: 10deg Theta: Start: 0deg，Stop: 180deg，Step: 10deg