（缝隙耦合贴片天线）学习了hfss建模和仿真分析天线的

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1、上节课我们已经对HFSS的基本操作和功能做了简单的介绍，并通过一个例子（缝隙耦合贴片天线）学习了HFSS建模和仿真分析天线的步骤。这里我们回顾并总结一下这些步骤，如下：1、创建新工程和基本运行环境设定：长度单位(unit)；求解类型(solutiontype):a.模式驱动（Drivenmodal）：计算基于S参数的模型。S矩阵求解将根据波导模式的入射和反射功率来描述。b.终端驱动（DrivenTerminal）：计算基于多导线传输的S参数的终端。S矩阵求解将以终端电压和电流的形式描述。c.本征模（Eignemode）：计算某一结构的本征模式或谐振，本征模解算器可以求出该结

2、构的谐振频率以及这些谐振频率下的场模式。2、创建模型：作图、设置材料、激励端口（lumpedPort，waveport）、空气腔、辐射边界等；3、求解设置：Analysis节点下右键添加工作频率、求解最大步数、误差、扫频设置；4、远场设置：（辐射问题）Radiation下插入Phi和Theta的范围；5、有效性检测和仿真；6、创建结果：反射系数、3D辐射方向图、史密斯圆图，电流分布等；上节课的贴片天线是采用微带线通过缝隙耦合对辐射贴片进行馈电而实现的，辐射线极化波。本节课我们将介绍一种圆极化微带天线的实现方法，采用同轴探针馈电，并结合优化的例子来介绍一下参数扫描分析和参数优

3、化的使用。变量的设置与优化简介变量的设置是为了方便仿真结构的调整和今后的参数优化。变量我们选中一个物体，在属性窗口的Command标签页中可以用变量代替数值，然后按Enter，系统会提示你对新增的变量设定初始值，注意输入初始值的时候要带上单位。当我们点击工程树中的设计节点时，所有的变量都会在属性窗口显示，我们可以在这里很方便的修改物体结构的位置和尺寸，而不用分别选定每个对象进行修改。另外变量之间，变量与有效的数值之间可进行加减乘除运算，并可将算式直接输入属性窗口，使优化更为方便准确。优化优化是一套分析工具，是寻找自定义目标函数最小值的过程，优化过程会修正变量直到最小值达到要

4、求的精度为止。首先，设计者建立一个原始模型，然后可以定义几乎任何设计中的参数作为变量，比如说几何尺寸、材料特性或者边界条件，然后对原始模型进行优化。优化分为：1、参数扫描分析（Parametric）：定义一个或者多个变量扫描，每个变量扫描是所定义变量一定范围内的取值。对所有变量组合进行求解，给出对比结果，反映设计变量如何影响天线的性能。它可以作为参数优化的先行步骤，因为它可以帮助你确定一个合理的变量优化区间。2、参数优化（Optimization）：定义成本函数和优化目标，优化过程改变设计参数的值来接近目标。成本函数可以使任何HFSS的计算结果的组合，比如说场量、S参数和本

5、征数据。3、参数敏感性（Sensitivity）：分析设计对微小的参数变化的敏感性，可用于公差分析。4、统计（Statistical）：确定设计性能随统计变量变化的分布特性。方形切角圆极化贴片天线的设计设计目标：建立一个右手圆极化的方形切角贴片天线，工作频率为2.45GHz，调节贴片天线及切角的大小，对天线的轴比及驻波比进行优化。所建立的模型如下：图1切角贴片天线的模型图设计原理及基本公式：l介质基板的选取确定介质的材料特性（相对介电常数，损耗角正切值）及厚度h。l计算介质内波长贴片宽度近似为其中，为自由空间波长，为有效介电常数（）。若较小，可在建立模型过程中，先取贴片的宽

6、度为，进而再根据设计要求通过仿真调节来确定l馈电探针位置通常粗取为贴片沿Y轴中心，半径为0.5mm左右l地板影响方向图增益，大小至少超出介质块1/4个自由空间波长。当然也可选取无限大地板。一、创建工程和运行环境设定步骤1：将默认长度单位改成mm，求解类型仍为DrivenModal。二、创建模型步骤2：画出两个矩形分别代表辐射贴片patch和地板gnd，大小分别为32mm和90mm，中间画一高5mm的长方体，长宽为45mm表示介质层sub，并设置相对介电常数为3.38的材料。绘制一个长和宽为160mm，上地面和下地面分别为75mm和-35mm的空气腔air作为求解区域。步骤3

7、：利用命令在贴片上画出两个三角形的切角cut。具体方法：首先在状态栏中输入三个点的坐标：X0，Y0，Z5；X5，Y0，Z5；X0，Y5，Z5以形成三角形，并命名为cut。选中cut，在右键菜单中选择Edit>Arrange>move，选择基准点坐标X0，Y0，Z0；移动坐标dX-16dY-16dZ0，将切角移至贴片的顶点处。再次选择cut在右键菜单中选择Edit>Duplicate>AroundAxis，在弹出的对话框中把旋转轴改为z轴，旋转角为180，总个数为2个，确定之后就可得到第二个切角。同时选中贴片和两个切