基于HFSS矩形微带贴片天线的仿真设计报告

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7.55GHz

天线结构尺寸如表所示：名称Sub GND Patch MSLine Port Air

起点-14.05,-16,0 -14.05,-16,-0.05 -6.225,-8,0.794 -3.1125,-8,0.794 -3.1125,-16,-0.05 -40,-40,-20

尺寸28.1,32,0.794 28.1,32,0.05 12.45 , 16, 0.05 2.49 , -8 , 0.05 2.49 ,0, 0.894 80,80,40

类型Box Box Box Box Rectangle Box

材料Rogers 5880 (tm) pec pec pec

Vacumn

一、新建文件、重命名、保存、环境设置。(1) 、菜单栏 File>>save as,输入0841,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)、插入模型设计

（2）、重命名

输入0841

(3)点击 创建GND,起始点：x:-14.05，y:-16，z:-0.05，dx:28.1,dy:32,dz:0.05

修改名称为GND, 修改材料属性为 pec，

(4) 介质基片：点击

，：x:-14.05，y:-16，z:0。dx: 28.1，dy: 32，dz: 0.794，

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0.4。

点击OK

(5) 建立天线模型patch，

点击，x:-6.225,y: -8, z:0 .794，dx: 12.45，dy: 16，dz: 0.05

命名为patch，点击OK。

(6) 建立天线模型微带线MSLine

点击

，x:-3.1125,y: -8, ,z: 0.794 ， dx:2.46，dy:- 8，dz: 0.05，

命名为MSLine， 材料pec, 透明度0.4

选中Patch和MSLine，点击Modeler>Boolean>Unite

（7）、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: -3.1125，y: -16，z:- 0.05，尺寸： dx:2.46，dy: 0，dz: 0.894

（8）、创建Air。

点击

，x:-40，y:-40，z:-20，

dx:80, dy:80, dz:40

修改名字为Air，透明度

0.8.

完成后总视图

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GND，右击Assign Boundaries>>Perfect E

（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: 7.55GHz，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:9GHz，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

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）电压驻波比

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

如下图选择