微波技术与天线实验10利用HFSS仿真对称振子阵列天线(共5页)_第1页
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1、一 实验目的1 学会使用Ansoft软件hfss工具包分析阵列天线的基本步骤。2 计算四元阵的方向图，并观察馈电电压相位改变时方向图的变化。图0 对称振子四元阵二 实验原理及步骤 1、建立天线模型按照教材P199图5.2-17给出的四元阵的示意图，计算出天线各单元的尺寸和坐标位置，建立模型进行仿真（如图0）。工作频率为3GHz，波长lbd=100mm。四分之一波长振子单臂长度l0=lbd/4=25mm, 阵列单元间距d=lbd/250mm，各振子臂为以z轴各为轴的圆柱体，模型如表1。其中r0=1mm，l0= 25mm，d=50mm。表1 振子模型天线单元编号名称Base center(mm)z

2、向高度(mm)半径材料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 各振子的激励加在矩形平面上（平行于yz面），模型如表2。表2 激励源模型name法线Position尺寸源feed1x轴（即yz平面）0,- r0,-0.5 mmysize=2*r0

3、, zsize= 1mmLumped port（每个单独设置，共4个lumped port）feed20, d-r0,-0.5 mmfeed30, 2*d -r0,-0.5 mmfeed 40, 3*d -r0,-0.5 mmAirbox为立方体，顶点坐标为(-lbd/4-r0, -lbd/4-r0, -lbd/4- l0-0.5mm)，尺寸为xsize=2*(lbd/4+r0), ysize=2*lbd/4+4*r0+3*d，zsize=2*(lbd/4+l0+0.5mm)。其中lbd=100 mm，材料为vaccum，边界条件为radiation。 2、设置频率3GHz，运行计算。 3、设

4、置立体角度在Project Manager窗口中，选择dipole>HFSSDesign1>Radiation，点击鼠标右键，选择Inser Farm Field Setup>Infinite Sphere，出现远场辐射球设置界面“Far Field Radiation Sphere”，设置如图1，点击确定。图1 远场辐射球设置界面 4、仿真结果（1）等幅同相激励选择project manger窗口中的Field Overlays，点击鼠标右键Edit Source，按照图2所示设置各端口的激励源，等幅同相激励。图2 =0的激励源设置 此时H面方向图如图3，立体方向图如图4。图3 =0时的H面方向图（theta=90deg）图4 =0的立体方向图（2）等幅=90。激励三 试验

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