基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（一）
摘要：陣列天線具有增益高、波束窄、指向可控等特點，在雷達和移動通信等場合得到廣泛應用。陣列天線由于單元數較多，全陣列仿真計算對資源要求高，且需要花費大量時間。本文借助HFSS軟件提供陣列計算幾種常用的方式，通過比較分析各自優缺點，總結出最為準確的結果，為陣列計算提供一定參考和指導。關鍵詞：陣列天線；HFSS一、原理介紹天線陣列原理介紹以二元陣為基礎作簡要介紹如下。二元陣原理示意圖間距為d的二元陣是分析天線陣列的基礎，也很直接的表述了方向圖乘積定理：任何由相同陣元組成天線陣的遠場輻射方向圖都是陣元因子（Element Factor，EF）和陣因子（Array Factor，AF）的乘積。AF取決于陣元的幾何排布、陣元間距及每個陣元的相位，與陣元的幾何形狀無關。天線陣最準確的表示必須包含相鄰天線陣元間的耦合影響以及天線陣的邊緣效應。第二部分的應用，基本上都是利用方向圖乘積定理；部分采用全陣元完全計算。需要注意的幾點：1.陣列......閱讀全文
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（一）
摘要：陣列天線具有增益高、波束窄、指向可控等特點，在雷達和移動通信等場合得到廣泛應用。陣列天線由于單元數較多，全陣列仿真計算對資源要求高，且需要花費大量時間。本文借助HFSS軟件提供陣列計算幾種常用的方式，通過比較分析各自優缺點，總結出最為準確的結果，為陣列計算提供一定參考和指導。關鍵詞：陣列天線；
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（三）
E面輻射方向圖比較H面輻射方向圖比較全尺寸陣列Floquent_Port+主從邊界PML+主從邊界輻射邊界E面輻射方向圖比較
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（四）
H面輻射方向圖比較從以上結果可以看出，采用主從邊界+Floquent Port、主從邊界+PML以及輻射邊界的單元法計算天線陣列的結果和全陣列計算的結果在主瓣區域內基本一致，可以再定性上分析出陣列的場分布以及電掃描結果。但單元法計算的副瓣及后瓣區域結果與實際全陣列結果相差較大。其中，采用輻射
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（二）
二、HFSS計算天線陣列方法匯整最為準確的天線陣場計算為全陣列計算。天線組陣后，各單元間會產生互耦；天線陣的邊緣會存在場的繞射等邊緣效應，這使得使用方向圖乘積定理計算天線陣的場時變得不夠準確。但考慮到大型陣列計算需要大量資源和時間，單元法作為估測陣列場分布有一定的指向意義。HFSS單元計算+陣列計算
基于ANSYS－HFSS－軟件的WiFi天線設計與優化
引言近代以來移動通信技術迅猛發展，并且越來越普及，Wi-fi 技術是現代無線通信技術的重要組成部分。微帶天線由于其剖面低，方向性好，制作可行性高，成本低，可貼合于物體表面以及容易組陣等特點，受到了很廣范的青 睞;因此Wi-fi 技術和微帶天線技術是近年來研究的熱點。ANSYS HFSS 軟件
HFSS在天線設計上的應用（一）
HFSS作為業界第一個商業化的三維全波任意結構電磁場仿真工具，可以為天線及其系統設計提供全面的仿真功能：包括設計、優化及天線的性能評估。HFSS能夠精確仿真計算天線的各種電性能，包括二維、三維遠場/近場輻射方向圖、天線增益、軸比、計劃比、半功率波瓣寬度、內部電磁場場型、天線阻抗、電壓駐波比、S參數等
毫米波圓極化介質復合波導縫隙陣列天線的HFSS設計
本文利用ANSYS HFSS設計了一種工作于毫米波段的介質復合波導縫隙天線陣列，在介質覆銅板加工出縫隙并與波導槽復合形成輻射結構，利用HFSS 軟件仿真并分析縫隙導納，泰勒加權實現陣列綜合。設計平面和差網絡實現天饋系統一體化，利用介質覆銅板加工出圓極化柵，并利用HFSS對整體天線進行了仿真調
HFSS結合UTD計算機載天線方向圖
1、引言機載相控陣天線方向圖的預測是電磁計算領域的一個帶有挑戰性的課題。由于機載平臺在很多工作頻段是電大尺寸的平臺，并且考慮到相控陣天線單元眾多，因此無法直接用商業軟件仿真模擬天線的受擾方向圖。而且，限于計算資源，單純采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、時域有限差分法(FDTD)等數值計算方法
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統－（一）
本文圍繞高分辨率對地微波成像雷達對天線高效率、低剖面和輕量化的迫切需求 , 分析研究了有源陣列天線的特點、現狀、趨勢和瓶頸技術 , 針對對集成電路后摩爾時代的發展預測 , 提出了天線陣列微系統概念、內涵和若干前沿科學技術問題 , 分析討論了天線陣列微系統所涉及的微納尺度下多物理場耦
HFSS在天線設計上的應用（二）
4）設置端口激勵：天線的饋電點設置在整個天線的中心位置，采用集中端口Lump port，具體設置參考如下。5）設置邊界條件：要在HFSS里面分析天線的對外輻射場，需要將邊界條件設置為輻射邊界，即Radiating only，輻射邊界距離輻射體的距離不能小于天線波長的四分之一。如上模型圖。6）制定激勵
HFSS在手機MIMO天線中的應用
1、前言無線通信正朝著大容量、高傳輸率和高可靠性的方向發展。近年來，頻率資源的嚴重不足已經成為遏制無線通信發展的瓶頸。多輸入多輸出(MIMO)技術無需要額外的發射功率和頻譜資源，就可以極大地提高無線通信系統的容量，故MIMO技術已經成為當前研究的一個熱門課題，是眾多方法中很有潛力和優勢的一項技術。而
HFSS在天線設計上的應用（三）
2）查看回波損耗S11：回波損耗回波損耗是電纜鏈路由于阻抗不匹配所產生的反射，是一對線自身的反射，是天線設計需要關注的參數之一。上面的S11圖是天線在2G Hz ~3 G Hz頻段內的回波損耗，這個貼片偶極子天線中心頻率約為2.45G Hz。3）電壓駐波比VSWR：電壓駐波比VSWR,是指駐波的電壓
HFSS在天線設計上的應用（四）
6）XOZ方向圖：方向圖是方向性函數的圖形表示，它可以形象描繪天線輻射特性隨著空間方向坐標的變化關系。輻射特性有輻射強度、場強、相位和極化。通常討論在遠場半徑為常數的大球面上，天線輻射（或接收）的功率或者場強隨位置方向坐標的變化規律，并分別稱為功率方向圖和場方向圖。天線方向圖是在遠場區確定的，所以又
5G仿真解決方案－|－相控陣仿真技術詳解－（二）
但需要注意的是，單元法分析對陣列作了如下假設： 陣列無限大； 每個單元的方向圖都完全相同； 陣列所有單元等幅激勵，相位等差變化 ? 所以單元法無法考慮陣列的邊緣效應，也不能單獨設置每個單元的激勵，并且無法定義復雜形狀的陣列。 ? 全陣精確仿真 ? 以上提到通
5G仿真解決方案－|－相控陣仿真技術詳解－（一）
天線是移動通信系統的重要組成部分，隨著移動通信技術的發展，天線形態越來越多樣化，并且技術也日趨復雜。進入5G時代，大規模MIMO、波束賦形等成為關鍵技術，促使天線向著有源化、復雜化的方向演進。天線設計方式也需要與時俱進，采用先進的仿真手段應對復雜設計需求，滿足5G時代天線不斷提高的性能要求。
利用HFSS仿真設計天線去耦網絡
1、天線去耦網絡的意義大多數無線系統天線單元的都盡可能的松散排布，其相互之間的間隔足夠大，因此天線間的互耦效應較弱。但是在手機等移動終端，由于空間狹窄，天線單元之間間距很小，從而會產生強烈的電磁耦合。研究表明，當天線間的間距小于或等于信號波長的一半時，接收天線上所收到的信號已經明顯受到互耦效應的影響
利用HFSS優化法快速確定天線的相位中心
1.什么是天線相位中心天線所輻射出的電磁波在離開天線一定的距離后，其等相位面會近似為一個球面，該球面的球心即為該天線的等效相位中心，如下圖（虛線表示該天線的等相位面，在離開天線一定距離后，虛線近似為圓形（最外面一圈），其圓心即為天線的等效相位中心）：2.HFSS優化法快速確定天線的相位中心（1）用后
基于特征模理論的系統天線設計方法（一）
一、概述不斷提高通信系統的通信容量和質量，是無線通信的永恒主題。隨著無線通信技術的迅速發展，人們對天線的設計提出了越來越多的要求。采用超寬帶（UWB）技術和多輸入多輸出（MIMO）技術在提高數據傳輸率方面具有極大的潛力，MIMO技術能夠提高通信系統的信噪比，提高信道容量及抑制信道衰落，對于移動設備來
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統－（三）
3.3、天線陣列微系統與常規微系統之間關系 ? 微系統的概念隨著相關學科發展、技術推動 , 以及應用需求的牽引 , 其內涵也在不斷豐富和發展 . 早期 , 微系統 (microsystem) 概念在歐洲同行中使用 , 在美國被稱為 MEMS, 在日本被稱為微機械 (micromachi
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統－（四）
4.2.2、多功能 / 低功耗集成電路技術 在半導體外延材料技術和微波單片集成電路工藝不斷進步的推動下 , 微波單片集成電路逐漸向多功能方向發展 , 由于多功能芯片的不同功能電路之間的互連已在內部完成 , 焊點數量大大減少 , 可大幅度縮減芯片體積 , 降低成本 , 提高集成一致性
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統－（五）
4.4、封裝與熱管理技術 ? 極大功能化、微納尺度、多尺度結構、多類型材料 , 以及有源和無源嵌入式厚薄膜元件是實現天線陣列微系統的重要特征 . 隨著天線陣列微系統向小型化、高性能和高密度集成的發展 , 多功能器件( 例如 GaN, SoC 芯片 ) 的功耗不斷增大 , 芯片散
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統－（二）
AiP 是通過封裝材料與工藝 , 將天線集成在攜帶芯片的封裝內 . 封裝天線技術繼承和發揚了微帶天線、多芯片電路模塊及瓦片式相控陣天線結構的集成概念 , 將天線觸角伸向集成電路、封裝與新型材料等領域.相比于 AoC, AiP 將多種器件與電路集成在一個封裝內 , 完成片上天線難以實
HFSS15在基片集成波導單脈沖饋電網絡仿真中的應用（一）
1、前言Hirokawa和Ando于1998年首先提出了基片集成波導（Substrate Integrated Waveguide,SIW），即在介質基片中制作兩排金屬化通孔，與上下表面圍成準封閉的導波結構。相對于傳統的金屬波導，SIW體積小、重量輕；同時，相對于微帶線等傳統電路，SIW損耗
國外研發出可折疊變形天線陣列
美國普林斯頓大學科研團隊研發了一種新型天線陣列。變形陣列被設計成一個被稱為水彈（Water Bomb）的折疊紙盒，以創建一個可重構的、適應性強的雷達成像表面。 為了構建該系統，該團隊在標準平板上安裝了新型寬帶超表面天線，然后將許多天線面板連接到一個精確設計的折紙表面。通過適當的順序折疊和展開面
HFSS求解器應用詳解：IE求解器、FEBI求解器（二）
3.給材料賦值及邊界條件：HFSS-IE里面支持的邊界條件如下圖：由上圖可以看到，HFSS-IE的邊界條件類型比較少，其中Infinite Ground Plane的邊界條件必須設置和X-Y平面平行，通過Z Location選項可以調節其在Z軸方向的具體位置。此外，Infinite Grou
基于毫米波微帶天線設計的射頻電路實驗－（一）
本文設計了一個新的射頻電路設計性實驗項目———可用于無人機高度測量的毫米波雷達微帶天線的設計與實現。該實驗項目通過讓學生完成該天線的自主設計、仿真、優化、制作和測試的過程，引導學生來深入體會實際射頻工程中的實際流程和方法，從而提高其學習興趣，進而進一步培養其工程素質、實踐能力和創新精神。
HFSS算法及應用場景介紹（一）
前言相信每一位使用過HFSS的工程師都有一個疑問或者曾經有一個疑問：我怎么才能使用HFSS計算的又快又準？對使用者而言，每個工程師遇到的工程問題不一樣，工程經驗不能夠直接復制；對軟件而言，隨著HFSS版本的更新，HFSS算法越來越多，針對不同的應用場景對應不同的算法。因此，只有實際工程問題切合合適的
HFSS求解器應用詳解：IE求解器、FEBI求解器（一）
在最新的HFSS2015里面，HFSS總共有五種算法求解器，如下圖：HFSS-IE求解器綜述：HFSS-IE的全稱是積分方程法求解器，它是一個基于全波積分方程的電磁場求解器，該求解器采用的是面網格，求解的導體和介質模型表面的電流，由于HFSS-IE不需要另外繪制空氣盒子并對其劃分網格和計算，因此可以
基于HFSS的射頻微波系統設計仿真平臺介紹
一、概述：射頻/微波電路是雷達、導航、測控、制導、通信和電子對抗系統的重要組成部分，對系統的性能和可靠性有重要影響。隨著小型化要求和系統指標包括發射功率、接收靈敏度、工作帶寬、通道一致性的不斷提高，對射頻微波有源和無源電路提出了更高的要求，進一步加大了設計難度，主要體現在：1)、技術指標高，設計調試
ANSYS－17.0測試報告：電大尺寸天線罩與波導裂縫陣一體...2
2. FEM-IE混合算法減少求解空間電大尺寸介質天線罩在仿真算法方面，HFSS的FEM-IE混合算法是最佳的選擇。以PO、UTD為代表的高頻漸進算法僅能對純金屬的電大尺寸問題有效，無法仿真具有介質結構的天線罩，加之電磁波束多次反射導致在天線罩內部的路徑復雜，傳統基于射線理論的高頻算法很難處理；單純