微波技術(shù)與天線實(shí)驗(yàn)10利用HFSS仿真對稱振子陣列天線

1、一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)會(huì)使用Ansoft軟件hfss工具包分析陣列天線的基本步驟。2 計(jì)算四元陣的方向圖,并觀察饋電電壓相位改變時(shí)方向圖的變化。圖0 對稱振子四元陣二 實(shí)驗(yàn)原理及步驟 1、建立天線模型按照教材P199圖5.2-17給出的四元陣的示意圖,計(jì)算出天線各單元的尺寸和坐標(biāo)位置,建立模型進(jìn)行仿真（如圖0）。工作頻率為3GHz,波長lbd=100mm。四分之一波長振子單臂長度l0=lbd/4=25mm, 陣列單元間距d=lbd/250mm,各振子臂為以z軸各為軸的圓柱體,模型如表1。其中r0=1mm,l0= 25mm,d=50mm。表1 振子模型天線單元編號(hào)名稱Base center(mm)z

2、向高度(mm)半徑材料1ant11(0,0,-0.5)-l0r0Perfect conductorant12(0,0,0.5)l0 2ant21(0, d,-0.5 mm)- l0 ant22(0, d,0.5 mm)l0 3ant31(0, 2*d,-0.5 mm)- l0ant32(0, 2*d,0.5 mm)l0 4ant41(0, 3*d,-0.5 mm)-l0ant42(0, 3*d,0.5 mm)l0 各振子的激勵(lì)加在矩形平面上（平行于yz面）,模型如表2。表2 激勵(lì)源模型name法線Position尺寸源feed1x軸（即yz平面）0,- r0,-0.5 mmysize=2*r0

3、, zsize= 1mmLumped port（每個(gè)單獨(dú)設(shè)置,共4個(gè)lumped port）feed20, d-r0,-0.5 mmfeed30, 2*d -r0,-0.5 mmfeed 40, 3*d -r0,-0.5 mmAirbox為立方體,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(-lbd/4-r0, -lbd/4-r0, -lbd/4- l0-0.5mm),尺寸為xsize=2*(lbd/4+r0), ysize=2*lbd/4+4*r0+3*d,zsize=2*(lbd/4+l0+0.5mm)。其中l(wèi)bd=100 mm,材料為vaccum,邊界條件為radiation。 2、設(shè)置頻率3GHz,運(yùn)行計(jì)算。 3、設(shè)

4、置立體角度在Project Manager窗口中,選擇dipoleHFSSDesign1Radiation,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,選擇Inser Farm Field SetupInfinite Sphere,出現(xiàn)遠(yuǎn)場輻射球設(shè)置界面“Far Field Radiation Sphere”,設(shè)置如圖1,點(diǎn)擊確定。圖1 遠(yuǎn)場輻射球設(shè)置界面 4、仿真結(jié)果（1）等幅同相激勵(lì)選擇project manger窗口中的Field Overlays,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵Edit Source,按照圖2所示設(shè)置各端口的激勵(lì)源,等幅同相激勵(lì)。圖2 =0的激勵(lì)源設(shè)置 此時(shí)H面方向圖如圖3,立體方向圖如圖4。圖3 =0時(shí)的H面方向圖（theta=90deg）圖4 =0的立體方向圖（2）等幅=90。激勵(lì)三 試驗(yàn)報(bào)告要求1、 寫出陣