第四章 应用ANSOFT HFSS 对曲面结构贴片天线的模拟 1 第四章 应用 ANSOFT HFSS对曲面结构贴片天线的模拟 4.1应用HFSS对锥形衬底圆贴片天线的模拟 所求解的结构体图型如4.1.1图所示。 图4.1.1 结构体模型 结构体的具体尺寸如下所示： a=1.2λ0 h=0.6λ0 其中介质锥的介电常数 εr =2.0 。选定工作频率为 f=15GHz,相对应的真空中的波长为 λ0=20 mm，这样结构体的几何尺寸已经完全确定，下面介绍求解的全过程。 选定求解方式为(Solution Type)Driven modal。 1. 建立所求结构体的几何模型(单位：mm)。 由于此结构体的几何形状较简单，使用工具栏中的Draw 命令可直接画出，这里不再赘述述。画出的结构体如图4.1.2所示。 2. 充结构体的材料 选定结构体中的锥体部分,添加其介电常数 εr =2.0 的介质材料。 图4.1.2 结构体的几何模型 注：如果 HFSS中没有提供与所需参数完全相同的材料，用户可以通过新建材料或修改已 第四章 应用ANSOFT HFSS 对曲面结构贴片天线的模拟 2 有材料，使其参数满足用户需求。 3. 设定结构体的边界条件及其激励源。 a. 选定结构体的贴片部分，设定其为理想导体(PerfE)。 b. 画出尺寸为X×Y×Z=70mm×70mm×40mm 的长方体作为辐射边界,并设定其边界条件为辐射边界条件(Radiation Boundary)。 c. 由于要求出结构体的RCS，因此设定激励源为平面入射波(Incident Wave Source)。如图 4.1.3所示。 图 4.1.3 设置激励源为平面入射波 图 4.1.4 求解过程的设定细节 4. 设定求解细节，检验并求解 a. 设定求解过程的工作频率为f=15GHz.其余细节设定如图 4.1.4所示。 b. 设定远区辐射场的求解(Far Field Radiation Sphere 栏的设定)。 c. 使用Validation check 命令进行检验，无错误发生，下一步运行命令 Analyze，对柱锥结构体进行求解。如图 4.1.5和 4.1.6所示。 图 4.1.5 Validation 栏 图 4.1.6程序运行过程中 第四章 应用ANSOFT HFSS 对曲面结构贴片天线的模拟 3 5. 计算结果的察看和处理。 a. 锥形结构体的RCS 曲线如图 4.1.7(σθθ)和图 4.1.8(σφφ)所示。 图 4.1.7 柱锥结构体的双站 RCS(σθθ) 图 4.1.8 柱锥结构体的双站 RCS(σφφ) b. 柱锥结构体上表面的贴片电流分布如图 4.1.9和图 4.1.10所示。 第四章 应用ANSOFT HFSS 对曲面结构贴片天线的模拟 4 图4.1.9 φ 极化的入射波时的贴片表面电流...
