一设计容简介
双频工作是微带天线设计的重要课题之一,相关的设计包括使用多层金属片, 具槽孔负载之矩形金属片,具矩形缺口的正方形金属片,具短金负载的金属片,倾 斜槽孔耦合馈入的矩形金属片等。其中,获得双频工作的一种最简单的方法是辐射 贴片的长度对应一个频率谐振,其宽度对应另一个频率谐振,然后从对角线的一角
1所示。
图1
故在这个设计中,L1是表示馈电点长度方向的x坐标的变量,其值为7mm表示 的中心频率为2.45GHZ输入阻抗为50欧姆。L2是表示馈电点的y坐标的变量, 其值为10mm表示的中心频率为1.7GHZ输入阻抗为50欧姆。
设计模型的中心在坐标原点上,辐射贴片的长度方向是沿着 x轴方向,宽度 方向是沿着y方向的。介质基片的大小是辐射贴片的两倍, 参考地面辐射贴片使 用理想薄导体。因为使用50欧姆的同轴线馈电,这里使用半径为 0.6mm的材质 为pec的圆柱体模型。而与圆柱体相接的参考地面需挖出一个半径为 1.5mm的圆 孔,将其作为信号输入输出端口,该端口的激励方式设置为集总端口激励, 端口 归一化阻抗为50欧姆。
HFSS仿真设计过程 1. 新建工程文件
(1) 运行HFSS并新建工程:双击快捷图标,启动HFSS软件。新建一个工程文件, 工程名为Dual_Patch.hfss 文件。
(2) 设置求解类型:选择hfss — Solution Type,选中Driven Modal,然后点击OK (3) 设置模型长度:选择 Modeler—Un its选项设置为mm点击OK
2. 添加和定义设计变量
在HFSS — Design Propertied 命令,打开设计属性对话框,然后单击对话框。 在Name文本框中输入第一个变量名称 H,在value文本框中输入该变量的初始 值为1.6mm
使用相同的方法,分别定义变量 L0,W0,L1,length ,L2。其初始值分别为28mm 37.26mm,7mm 30mm 10mn点击确定。设计属性对话框如图所示。
3. 设计建模
(1)
创建介质基片:在主菜单中选择Draw— Box
命令,进入创建长方体的状态, 然后三维模型窗口创建任意一个长方体。 打开新建长方体属性对话框,把长方体的
名称修改为Substrate,设置材质为FR4_epoxy,设置透明度为0.6.再双击历史树 Substrate 下的CreateBox选项,打开 Comman选项卡,在position 文本框中输 入顶点位置坐标为(-L0,-W0, 0),在Xsize,Ysize 和Zsize文本框中分别输入长 方体的长宽高为2*L0,2*W0 Ho如图3-1所示。这时就创建好了名称为Substrate 的介质基片模型。然后按 Ctrl + D全屏显示物体模型。
图3-1介质基片模型
(2) 创建矩形面
创建辐射贴片: 在主菜单中选择Draw — rectangle命令,进入
的状态,然后任意创建一个矩形面。双击 Solids节点下的rectangle1选项,打开 新建矩形面属性对话框的 Attribute
选项卡,把矩形面的名称修改为 Patch,设置
透明度为04 再双击历史树 Substrate下的Createrecta ngle 选项,打开Comma nd 选项卡,在 position
文本框中输入顶点位置坐标为( -L0/2 ,-W0/2, H),在
Xsize,Ysize文本框中分别输入矩形面的长宽为 L0, W0如图3-2所示。这时就创
建好了名称为patch辐射贴片模型。然后按Ctrl D 全屏显示物体。