发布时间 : 星期二 文章螺旋天线的仿真设计微波课设更新完毕开始阅读7cdfa6a95b8102d276a20029bd64783e08127d02
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…………………………………装……………………………………订………………………………………线……………………………………………输入X:0 Y:0 Z:-7.5，按回车键结束输入；在右下角的输入栏中输入dX:0 dY:0 dZ;50；按回 车键；在弹出的Helix窗口中，Turn Directions:Right Hand Pitch:18.75(mm) Tuns:3; Radius change per Turn:0点击OK。在特性窗口中选择Attribute标签，将名字改为Helix。 （2）建立螺旋天线与同轴线相连的连接杆ring。 在菜单中点击Draw>Cylider,创建圆柱模型。输入坐标为X:11.25，Y:0 Z;0 ，按回车键结束 输入。输入半径dX:0.5 dY:0 dZ:0 ，按回车键结束输入，输入圆柱长度dX;0 dY:0 dZ:-3,按回 车键结束输入。在特性窗口中选择Attribute选项卡，将名字改为ring，点击确定。 （3）创建球体Sphere1。 为了把Helix和ring连接起来，创建一个球体Sphere1，点击Draw>Sphere,输入球心坐标X:22.5 Y:0 Z:0；按回车键结束输入。输入球体半径，dX:0.5 dY:0 dZ:0；在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为Sphere1。 （4）将Helix、ring和Sphere1结合起来。在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，在弹出的窗口中利用Ctrl键选择ring，Helix和Sphere。在菜单栏中点击3Dmodeler>Boolean>Unite。点击OK结束。形成的模型如下图2所示。
图2、螺旋线模型
6、建立同轴线馈线。 （1）在菜单栏中点击Draw>Cylider，创建圆柱模型。在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标：X：
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…………………………………装……………………………………订………………………………………线……………………………………………11.25，Y：0，Z：-3按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆柱半径：dX：4，dY：0，dZ：0按回车键结束输入。在坐标输入栏中输入圆柱的长度：dX：0，dY：0，dZ：-7按回车键结束输入。在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为ringout。 （2）在菜单栏中点击Draw>Cylider，创建圆柱模型。在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标：X： 11.25，Y：0，Z：-3按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆柱半径：dX：3.95，dY：0，dZ：0按回车键结束输入。在坐标输入栏中输入圆柱的长度：dX：0，dY：0，dZ：-7按回车键结束输入。在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为ringin。 （3）在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，在弹出的窗口中利用Ctrl键选择ringout，ringin。在菜单栏中点击3Dmodeler>Boolean>Subtract，在Subtract窗口中作如下设置：Blank Parts:ringout,Tool Parts:ringin,Clone tool objects before subtract复选框不选。点击OK结束设置。 （4）创建内导体ringcenter。在菜单栏中点击Draw>Cylider，创建圆柱模型。在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标：X：11.25，Y：0，Z：-3按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆柱半径：dX：0.5，dY：0，dZ：0按回车键结束输入。在坐标输入栏中输入圆柱的长度：dX：0，dY：0，dZ：-7按回车键结束输入。在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为ringcenter。 （5）在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，在弹出的窗口中利用Ctrl键选择Helix和ringcenter。在菜单栏中点击3Dmodeler>Boolean>Unite。点击OK结束。 7、建立接地板 （1）在菜单栏中点击 DrawCircle，创建圆模型。在坐标输入栏中输入圆中心坐标：X：11.25，Y：0，Z：-3 按回车键结束输入。在坐输入栏中输入圆的半径：dx：37.5,dy:0,dz:0 按回车键结束输入。在特性（property）窗口中选择 attribute 标签，将圆柱的名字修改为 groundplane.2在菜单栏中点击 DrawCircle，创建圆模型。在坐标输入栏中输入圆中心坐标：X：11.25 Y：0 Z：_3 按回车键结束输入。 在坐输入栏中输入圆的半径： dX:1,dy:0,dz:0 按回车键结束输入。（3）在菜单栏中点击 editselectby name，在弹出的窗口中利用 ctrl 键选择groundplanecircle，在菜单栏中点击 3DmodelerBooleansbstract，在 substract 窗口中 作 如 下 设 置 ： blankparts:groundplanetoolpart:circleclone tool objects beforesubstract 复选框不选。点击 OK 结束设置。
8、创建辐射边界 （1）设置默认材料。
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在工具栏中设置模型的默认材料为真空（vacuun）。 （2）创建Air。在菜单栏中点击Draw>Cylider，创建圆柱模型。在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标：X：11.25，Y：0，Z：-10按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆柱半径：dX：50，dY：0，dZ：0按回车键结束输入。在坐标输入栏中输入圆柱的长度：dX：0，dY：0，dZ：150按回车键结束输入。在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为Air，按确定键结束。在3D模型窗口中以合适大小显示（可用Ctrl+D操作）。 （3）设置辐射边界。在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，在弹出的窗口中选择Air，点击OK按钮。在菜单栏中点击HFSS>Boundaries>Radiation。在辐射边界窗口中，将辐射边界命名为Rad1，点击OK结束。
…………………………………装……………………………………订………………………………………线………9、创建波端口 同轴线采用波端口激励，首先要创建波端口面，并将其设置为波端口。 （1）创建端口圆面模型，在菜单栏中点击Draw>Circle。在坐标栏中输入圆心点的坐标：X：11.25，Y：0，Z：-10按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆半径：dX：3.95，dY：0，dZ：0按回车键结束输入。在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该圆柱的名字改为p1。（2）设置波端口。在菜单栏中点击Edit>Select>By Name，在弹出的窗口中选择p1，在菜单栏中点击HFSS>Exciations>Assign>Lumped Port。在Lumped Port窗口中General标签中，将该端口命名为wave。在Modest标签中设置积分线，在Integration Line中点击None，选择New Line，在坐标栏中输入X：15.2，Y：0，Z：-10按回车键结束输入。在坐标栏中输入圆半径：dX：-3.45，dY：0，dZ：0。点击Next直至结束。 10、辐射场角度设置 在菜单栏中点击HFSS>Radiation>Insert Far Field Setup>Infinite Sphere,在辐射远场对话窗中做一下设置：Name：ff-2d；Phi：（Start：0，Stop:180,Step Size：90）；Theta：（Start：0，Stop:360,Step Size：10）。点击OK按钮。 11、求解设置 （1）设置求解频率。在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup。在求解设置窗口中做一下设置：Solution Frequency：4GHZ；Maximum Number of Passes：15；Maximun Delta S per Pass：0.02；点击OK按钮。
（2）设置扫频。在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Sweep。选择Setup1，点击OK按
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钮。在扫频窗口中做一下设置：Sweep Type：Fast；Frequency Setup Type：Linear Count；Start：3GHZ，Stop：5GHZ；Count：201。将Save Field复选框选中，点击OK按钮确认，这一步操作为了将扫频中每一频点的场都保存下来。 12、确认设计 由主菜单选HFSS/Validation Check对设计进行确认，如图3。
图3 确认设计
如图3所示均打勾即可，点Close结束。 13、保存工程 在菜单栏中点击File>Save As,在弹出的窗口中将工程命名为hfss-luoxuan，并选择保存路径。 14、求解该工程 在菜单栏点击HFSS>Analyze。可能会花几个小时，耐心等待。 15、后处理操作 （1）S参数（反射系数）。 绘制该问题的反射系数曲线，该问题为单端口问题，因此反射系数是S11。点击菜单栏HSFF>Result>Creat Report。在创建报告窗口中做以下选择：Report Type：Modal S Parameters；Display Type：Rectangle点击OK按钮。在Trace窗口中做以下设置：Solution：Setup1：Sweep1；Domain：Sweep点击Y标签，选择：Category：S parameter；Quantity：S（p1，p1）；Function：dB，然后点击Add Trace按钮。点击Done按钮完成操作，绘制出反射系数曲线。 （2）2D辐射远场方向图。 在菜单栏点击HSFF>Result>Creat Report。在创建报告窗口中做以下选择：Report Type：Far Fields；Display Type：Radiation Pattern。点击OK按钮。在Trace窗口中做以下设置：Solution：