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Ansoft HFSS在天线设计中的应用
雷达天线方面的文章。
Ansoft培训班教材
AnsoftHFSS在天线设计中的应用
史永康编写
ykshi@
研发二室2008.9
对天线的本质理解的更为深刻。举个简洁的例子,我们都知道驻波表现的是天线的阻抗特性,因此我们在进行驻波调试的依据应当是阻抗圆图而不是那条驻波曲线。认清天线性能后面的物理本质对于天线设计来说是特殊重要的。
好吧,说到现在好像我在进行HFSS的推销,为了消退这种误会,我们必需也说一下HFSS的一些不足。首先由于算法本身的缘由,这个软件对于电大尺寸天线的仿真显得有点捉襟见肘。我认为电大尺寸这个说法是相对于计算机硬件而言的,当我们计算机的最大内存只有2G的时候我们可能认为电尺寸十几个波长的天线就是电大尺寸了,而当我们拥有了内存16G的计算机,只有电尺寸在100个波长以上的天线才有资格划到电大尺寸天线的行列里面。只要计算机硬件足够强大,理论上HFSS是可以计算任意尺寸的天线的。计算时间是另外一回事儿,它需要依靠于CPU的运算速度。当然,以上是很理想的一种说法,我们需
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雷达天线方面的文章。
要正视现实。假如有人想在办公室里利用HFSS计算电尺寸几百个波长的天线,那么劝他还是要趁早打消这个念头,由于在当前计算机进展水平下,这是不行能完成之任务,需要借助于接受其他算法的电磁仿真软件或者寻求某些计算中心的关怀。假如计算机硬件能够升级从而使得HFSS拥有解决当前问题力气,那么我们很情愿接受这种方式来支持HFSS,这样虽然会牺牲一点仿真时间,但带来的好处是很多的。
其次是宽频带天线。HFSS接受的理论基础是有限元方法(FEM),这是一种微分方程法,其解是频域的。所以,HFSS假如想获得频域的解,它必需通过频域转换到时域。由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对简洁结构的计算具有确定的优势。
是的,HFSS对我们的关怀是如此之大,以至于我们不敢想像失去它我们将怎么开展工作。即便如此,也不要遗忘,在天线设计过程中,起主导作用的永久是人,而不是软件。HFSS只是一个分析软件,它的作用仅限于将工程师的想法进行验证。它虽然帮我们做了很多数值计算方面的工作,简化了我们的设计过程,但一个天线性能的优劣仅仅取决于工程师对这个天线的理解程度,而不是其他。同样一把剑握在不同人的手里就会发挥出不一样的威力、做出不一样的事情,HFSS也一样。假如想充分发挥它的作用,需要设计人员具有清晰的物理概念、大量的设计阅历、丰富的想像力还有足够的急躁。
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还有一点需要明确的是,软件永久不行能复制现实。你在软件里看到的模型只是理想化的现实,做为一名工程设计人员,你必需清楚理想和现实的差距在哪里,并想方法补偿这些差距。我们的工作不仅限于一个好的仿真结果,最终产品的测试结果才是我们成果的体现,所以,我们还必需考虑加工材料、加工工差以及工作环境这些现实问题,从某种意义上来说,这些问题更为重要。
在座的每个人都想成为高手,我也一样。高手都是在不停切磋中产生的。正好利用今日这个机会跟大家沟通一下自己的想法,共享一下自己的心得。由于水平有限,所以假如有什么错误希望大家准时批判指正,这就可以达到相互学习的目的。
现在,我想我们每个人都在去往高手的路上了。

雷达天线方面的文章。
第一章HFSS概述
1.1HFSS的应用范围
HFSS是一个接受类似于MicrosoftWindows图形用户界面输入模型,用于任意三维无源器件的高性能电磁场仿真器。它集成了实体模型输入、自动设置网格、精确仿真和图形化后处理等功能。HFSS有一个简洁学习的环境,并且能够快速、精确     地得到三维电磁问题的解。AnsoftHFSS使用有限元法(FEM),自适应划分网格和杰出的图形界面。HFSS可用于计算S参数、谐振频率和场。HFSS几乎可以分析全部的电磁问题,在此,我们将其排列如下:
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天线





平面天线-贴片、微带振子、喇叭、共形手机天线、螺旋波导-圆/方喇叭、波导缝隙线天线-振子、螺旋阵列天线-无限阵、频率选择表面(FSS)、光子带隙(PBG)雷达散射截面(RCS)微波电路




滤波器-腔体滤波器、微带滤波器、介质滤波器电磁兼容(EMC)/电磁干涉(EMI)-电磁屏蔽、耦合、近/远场辐射连接器-同轴、SFP/XFP、底板、转换器波导-滤波器、谐振器、转换器、耦合器半导体/GAAs-

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上传人:Alphago 2022/6/30 文件大小:28 KB

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