通信系统天线综合毕业课程设计.doc

JIANGSUUNIVERSITY 通信系统天线综合课程设计学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 一、课程设计目的通过综合课程设计, 在学习 EDA 仿真软件 HFSS 使用方法的基础上,掌握常见通信系统天线的仿真设计方法。二、课程设计内容: 以“通信系统天线”课程课件“ 偶极和单极天线”、“ 常用振子天线和馈电技术”、“ Ch5 宽带天线_c”、“ Ch6 移动系统常用天线_c”为参考资料,分别仿真偶极子天线、 UHF probe 振子天线、共面波导馈电领结天线和同轴馈电贴片天线,并对天线进行分析。三、设计步骤及仿真结果天线设计实例 1:偶极子天线 1 )设计步骤打开 HFSS 并保存一个新项目打开 File 选项(alt+F), 单击 Save as 。输入项目名 hfss_dipole 。 创建模型 1、创建振子 1( 1)选择 cylinder 图标( 2)输入参数: 切换到参数设置区(在工作区的右下角) ,设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=); 按下 Enter 键后输入半径和长度: dx =, dy=0 mm, dz= 。( 3)设置振子 1的名称和材料在对象列表中双击 cylinder1 , 弹出如下属性窗口。设置名称:将 Name 改为“ pole1 ”。设置材料:单击 Material 的 Value ,在如下对话框中输入“ pec ”并确定。 2、创建振子 2( 1)选择 cylinder 图标( 2)输入参数: 切换到参数设置区,设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=-); 按下 Enter 键后输入半径和长度: dx =, dy=0 mm, dz=- 。注意此时坐标的选取。( 3)设置名称和材料设置名称为“ pole2 ”,材料同为“ pec ”。设置完毕,如下图所示。 3、创建空气腔(规定计算的区域) ( 1)选择 box 图标( 2)输入参数: 切换到参数设置区, 设置长方体的基坐标为(x=-115 mm,y=-115 mm,z=-185mm); 按下 Enter 键后输入三边的长度: dx =230 mm, dy=230 mm, dz=370 mm 。( 3)设置名称和材料双击对象列表中的“ Box1 ”,设置名称为“ air ”,材料为“ vacuum ”,透明度 Transparent 为 。同时按下 ctrl 和 D键(ctrl+D) ,将视图调整一下。 设定边界条件 1、将 air 设置成辐射边界条件; 在对象列表中选中 air, 单击鼠标右键,进入 Assign Boundary 选项,点击 Raditation 选项。并此边界命名为 air 。三. Step3 设置激励 1、绘制激励所在的矩形( 1)在绘图区域中切换为 yz平面。( 2)绘制矩形选择 rectangle 图标切换到参数设置区, 设置长方形的基坐标为(x=0mm,y=-,z=-); 按下 Enter 键后输入长度: x方向 0mm, y方向 5mm,z 方向 。 3)更改名称把矩形名称更改为“ port1 ”。 2、添加激励在对象列表中,右键单击“ port1 ”,按下图所示添加激励“ Lumped Port ”。 设定求解的参数 1、选择一种求解方式( 1)在 HFSS 菜单上,点击 Solution Type 选项。( 2 )选择源激励方式,在 Solution Type 对话框中选中 Driven Mode 项。 2、添加求解设置( 1)在项目管理列表中,右键单击 Analysis 。( 2)选择 Add Solution Setup 。( 3)设置求解频率为“ ”。 3、添加扫频设置( 1)在项目管理列表中,右键单击 Analysis-Setup1 。( 2)选择 Add Sweep 。( 3 )设置扫频类型为“ Fast ”,起止频率为“ ”-“ ”,取样点数 101 点。 4、添加远场设置( 1)在项目管理列表中,右键单击 Radiation 。( 2)选择 Insert Far Field Setup->Infinite Sphere 。( 3)设置 Phi : 0-360 °, Theta : -180 -180 °。 2 ) 求解 1、在项目管理列表中,右键选择 Analysis-Setup1 。 2、选择 Analyze 选项。可以看出已经收敛。 后处理 1、 S参数