FEKO应用2-圆波导圆极化天线.docx

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1、FEKO应用2：天线系列内容：圆波导圆极化天线一、模型描述1.1模型描述：图1：波导圆极化天线-全模型示意图1.2计算方法描述：采用矩量法-MLFMM1.3计算参数：圆波导主模圆极化-TE11模式12.5GHz高次模圆极化-TE21模式15GHz计算该类天线的圆极化辐射方向图。二、主要流程：启动CadFEKO，新建一个工程：Circular_waveguide_TE11_LHC.cfx，在以下的各个操作过程中，可以即时保存做过的任何修正。2.1：定义变量：在CadFEKO中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节

2、点，依次定义如下变量：工作频率：freq=12.5e9工作波长：lam=c0/freq波导波长：lam_w=0.0293圆波导半径：wg_r=0.51*lam圆波导高度：wg_L=2*lam_w开口圆喇叭开口半径：horn_r=lam开口圆喇叭底部半径：horn_r0=0.65*lam开口圆喇叭高度：horn_L=3.05*lam图2：变量定义2.2：模型建立：圆波导天线模型建立：点击菜单“Construct”，选择“Cylinder”，弹出“CreateCylinder”对话框：在“Geometry”标签：Basec

3、entre(B):(U:0.0;V:0.0;N:-wg_L-horn_L)Radius(R)：wg_rHeight(H)：wg_LLabel：waveguide点击“Create”;点击“F5”快捷键，在3D视图中适中显示模型。图3：定义圆波导天线波导部分点击菜单“Construct”，选择“Cone”，弹出“CreateCone”对话框：在“Geometry”标签：Basecentre(B):(U:0.0;V:0.0;N:-horn_L)BaseRadius(Rb)：horn_r0Height(H)：horn_LTo

4、pradius(Rt):horn_rLabel：flare点击“Create”;图4：定义圆波导天线波导部分在左侧树型浏览器中，展开“Model->Geometry”节点，同时选中新建的模型“waveguide”和“flare”，点击鼠标右键“Apply->Union”（或直接点击键盘的U键），把新生成的模型更名为“horn”；在左侧树型浏览器中，选中模型“horn”，点击鼠标右键，选择“Apply->Simplify”，弹出“Simplifygeometry”对话框，采用默认设置，进行模型冗余处理，（会删除模型wav

5、eguide和flare中间的公共面-因为该面的前向和后向区域材料相同，且该面的属性也与前后向区域材料相同）；在3D视图中，选中新建模型horn的顶部面元（z=0的面），点击鼠标右键，选择“Del”，删除该面元;图5：删除顶部面元在3D视图区域，进入面选模式（光标定在模型的某一面上，依次点击鼠标左键，可以在体选、面选上自动切换），选中新建喇叭天线“horn”的最底部面元（z=-(wg_h+horn_L)的面元），点击鼠标右键，选择“Properties”，弹出“Faceproperties”对话框：进入“Meshing

6、”标签：勾选：LocalmeshsizeMeshsize:lam/15点击“OK”按钮。图6：定义波导端口网格2.3：设定波导端口：在3D视图区域，把模型移动和缩放到适合的角度，点击鼠标左键自动切换到面选模式，选中新建圆波导天线底部面元（z=-(wg_h+horn_L)的面元），点击鼠标右键，选择“Createport->Waveguideport”，弹出“Createwaveguideport”对话框：图7：定义波导端口不勾选“Propagationdirectionoppositetonormal”，目的是要使得该

7、面添加的波导信号是向里传播的，即：红色箭头朝里。Label:Port1点击“Create”图8：定义波导端口2.4：电参数设置：在左侧树型浏览器中，由“Construct”切换到“Configuration”：工作频率设置：展开“Global”，双击“Frequency”，弹出“Solutionfrequency”对话框：选择：Singlefrequency;Frequency(Hz):freq点击OK激励设置：在“Global”中，选中“Sources”点击鼠标右键选择“Waveguideexcitation”，弹出

8、“Addwaveguideexcitation”对话框：选择：ExcitefundamentalmodeonlyFundamentalmode:Magnitude:1.0Phase:0Rotation:0点击AddLabel：WaveguideExcitation1图9：定义端口激励Fundamentalmode:Magnitud