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1、一種PCB天線仿真工具HFSS簡介引言 隨著無線射頻技術和電子電路技術的發(fā)展，射頻模塊的體積變的越來越小，高精密度，高性能的射頻電路設計和高發(fā)射增益天線越來越收到行業(yè)內的重視。由此，一種可靠的功能強大的天線仿真軟件應運而生HFSS天線仿真軟件。通過設計2.4G天線為例子，簡單了解到HFSS軟件設計天線的整個過程。 1、估算天線長度 已知工作頻率（2.42.4835Ghz）,中心頻率取2.45Ghz已知PCB板信息，分別包括介質材料是FR4,Er = 4.4、板厚1mm、天線走線寬1.6mm、PCB板尺寸65*40mm、參考地大小40*40mm。 由得到天線總長度 = 2.4Ghz時1/4自由空

2、間波長和1/4個FR4介質波長的中間值 也就是 (3 * 108) / (2.45 * 109) / 4 +122 / (4.4) / 4 / 2 =22.7mm 由于是倒L天線，所以其中垂直長度8mm，水平長度14.7mm 2、 創(chuàng)建參數(shù)化模型a. 打開軟件新建一個HFSS工程，并且命名為ILA，插入HFSSDesign，設置仿真方式DrivenTerminal，工程單位為mm。如下圖1。圖1 b.定義各種設計變量的名稱和對應的參考值如下圖2圖2 c.重復b操作設置另外一些需要設置的天線信息變量。得到圖3。圖33、設置掃描條件 在設置HFSS掃描條件之前，我們一般是先要設置天線的輻射端口，輻

3、射端口默認阻抗為50歐姆（國際標準），在設置好端口之后就要設置仿真的輻射邊界，輻射邊界取1/4工作波長。然后就可以設置其掃描條件，這個天線的中心頻點是2.45G,為了節(jié)約仿真時間掃描的起始段設為2Ghz到3Ghz，掃描間隔為0.01Ghz。設置完所有量就得到下圖4了。圖44、 分析結果，優(yōu)化設計我們進行單一長度的參數(shù)掃描分析。得到圖5，顯然由圖5可以看出我們所設置的天線長度最佳的工作頻率是在2.65Ghz左右，這并不是我們想要的。故需要優(yōu)化圖5 設置長度掃描方式，從15mm到18mm每隔0.3mm進行一次天線掃描，由此得到掃描結果如下圖6。打上一個Mark點，知道天線長度是15.6mm，天線工作于2.45Ghz。更改模型長度，重新編譯就可以到到工作于2.45Ghz的PCB天線了。 總結 天線的本質雖然只是一根銅線，但是在體積和成本極度受限無線射頻模塊中，這種體積小巧的作用在單一頻點的微帶天線設計在沒有HFSS仿真之前只能通過大量的實驗測試，有了

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