利用HFSS优化法快速确定天线的相位中心

1.什么是天线相位中心天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,如下图(虚线表示该天线的等相位面,在离开天线一定距离后,虚线近似为圆形(最外面一圈),其圆心即为天线的等效相位中心):2.HFSS优化法快速确定天线的相位中心(1)用后处理变量定义相对坐标系A.HFSS>Design Properties,打开DesignProperties 对话框;B.点击AddVariable,显示定义设计变量的属性对话框,例如定义为“PhaseCenterZ”,变量类型设定为“PostProcessing variable”,单位类型“Length”,本例初值设为“1in”;C.用Modeler>CoordinateSystem>Create>Relative CS>Offset 命令定义一个相对坐标系,用前面设定的变量作为Z坐标。后面的优化过程......阅读全文

HFSS在天线设计上的应用(一)

HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具,可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能:包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等

利用HFSS仿真设计天线去耦网络

1、天线去耦网络的意义大多数无线系统天线单元的都尽可能的松散排布,其相互之间的间隔足够大,因此天线间的互耦效应较弱。但是在手机等移动终端,由于空间狭窄,天线单元之间间距很小,从而会产生强烈的电磁耦合。研究表明,当天线间的间距小于或等于信号波长的一半时,接收天线上所收到的信号已经明显受到互耦效应的影响

HFSS在天线设计上的应用(二)

4)设置端口激励:天线的馈电点设置在整个天线的中心位置,采用集中端口Lump port,具体设置参考如下。5)设置边界条件:要在HFSS里面分析天线的对外辐射场,需要将边界条件设置为辐射边界,即Radiating only,辐射边界距离辐射体的距离不能小于天线波长的四分之一。如上模型图。6)制定激励

HFSS在手机MIMO天线中的应用

1、前言无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性的方向发展。近年来,频率资源的严重不足已经成为遏制无线通信发展的瓶颈。多输入多输出(MIMO)技术无需要额外的发射功率和频谱资源,就可以极大地提高无线通信系统的容量,故MIMO技术已经成为当前研究的一个热门课题,是众多方法中很有潜力和优势的一项技术。而

HFSS在天线设计上的应用(四)

6)XOZ方向图:方向图是方向性函数的图形表示,它可以形象描绘天线辐射特性随着空间方向坐标的变化关系。辐射特性有辐射强度、场强、相位和极化。通常讨论在远场半径为常数的大球面上,天线辐射(或接收)的功率或者场强随位置方向坐标的变化规律,并分别称为功率方向图和场方向图。天线方向图是在远场区确定的,所以又

HFSS在天线设计上的应用(三)

2)查看回波损耗S11:回波损耗回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射,是天线设计需要关注的参数之一。上面的S11图是天线在2G Hz ~3 G Hz频段内的回波损耗,这个贴片偶极子天线中心频率约为2.45G Hz。3)电压驻波比VSWR:电压驻波比VSWR,是指驻波的电压

基于ANSYS-HFSS-软件的WiFi天线设计与优化

引言近代以来移动通信技术迅猛发展,并且越来越普及,Wi-fi 技术是现代无线通信技术的重要组成部分。微带天线由于其剖面低,方向性好,制作可行性高,成本低,可贴合于物体表面以及容易组阵等特点,受到了很广范的青 睐;因此Wi-fi 技术和微带天线技术是近年来研究的热点。ANSYS HFSS 软件

利用HFSS优化法快速确定天线的相位中心

1.什么是天线相位中心天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,如下图(虚线表示该天线的等相位面,在离开天线一定距离后,虚线近似为圆形(最外面一圈),其圆心即为天线的等效相位中心):2.HFSS优化法快速确定天线的相位中心(1)用后

HFSS结合UTD计算机载天线方向图

1、引言机载相控阵天线方向图的预测是电磁计算领域的一个带有挑战性的课题。由于机载平台在很多工作频段是电大尺寸的平台,并且考虑到相控阵天线单元众多,因此无法直接用商业软件仿真模拟天线的受扰方向图。而且,限于计算资源,单纯采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)等数值计算方法

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(三)

E面辐射方向图比较H面辐射方向图比较全尺寸阵列Floquent_Port+主从边界PML+主从边界辐射边界E面辐射方向图比较

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(一)

摘要:阵列天线具有增益高、波束窄、指向可控等特点,在雷达和移动通信等场合得到广泛应用。阵列天线由于单元数较多,全阵列仿真计算对资源要求高,且需要花费大量时间。本文借助HFSS软件提供阵列计算几种常用的方式,通过比较分析各自优缺点,总结出最为准确的结果,为阵列计算提供一定参考和指导。关键词:阵列天线;

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(二)

二、HFSS计算天线阵列方法汇整最为准确的天线阵场计算为全阵列计算。天线组阵后,各单元间会产生互耦;天线阵的边缘会存在场的绕射等边缘效应,这使得使用方向图乘积定理计算天线阵的场时变得不够准确。但考虑到大型阵列计算需要大量资源和时间,单元法作为估测阵列场分布有一定的指向意义。HFSS单元计算+阵列计算

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(四)

H面辐射方向图比较从以上结果可以看出,采用主从边界+Floquent Port、主从边界+PML以及辐射边界的单元法计算天线阵列的结果和全阵列计算的结果在主瓣区域内基本一致,可以再定性上分析出阵列的场分布以及电扫描结果。但单元法计算的副瓣及后瓣区域结果与实际全阵列结果相差较大。其中,采用辐射

毫米波圆极化介质复合波导缝隙阵列天线的HFSS设计

本文利用ANSYS HFSS设计了一种工作于毫米波段的介质复合波导缝隙天线阵列,在介质覆铜板加工出缝隙并与波导槽复合形成辐射结构,利用HFSS 软件仿真并分析缝隙导纳,泰勒加权实现阵列综合。设计平面和差网络实现天馈系统一体化,利用介质覆铜板加工出圆极化栅,并利用HFSS对整体天线进行了仿真调

ANSYS-17.0测试报告:电大尺寸天线罩与波导裂缝阵一体...3

4. 仿真结果图:天线罩在不同倾斜角度的方向图以上分别是天线罩在倾斜0、10、20、30 deg时的方向图仿真结果,可以明显看出方向图主瓣、旁瓣的由于天线罩倾斜引起的改变。在最新的HFSS 2016版本中,新增了将2D方向图与模型叠加显示的功能,使用者可以更直观地展示仿真结果。图:天线罩在不同倾斜角

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(三)

FEBI求解器的求解方法图解:FEBI求解器的求解精度与普通的PML和Radiation边界的对比:由上图可以看到,FEBI求解器不存在入射角度的问题,同时对辐射盒子的尺寸没有强制要求。因此FEBI求解器在求解带介质腔的电大尺寸的开放问题时会有很高的精度。FEBI求解器的求解效率与普通的FEM求解器

ANSYS-17.0测试报告:电大尺寸天线罩与波导裂缝阵一体...2

2. FEM-IE混合算法减少求解空间电大尺寸介质天线罩在仿真算法方面,HFSS的FEM-IE混合算法是最佳的选择。以PO、UTD为代表的高频渐进算法仅能对纯金属的电大尺寸问题有效,无法仿真具有介质结构的天线罩,加之电磁波束多次反射导致在天线罩内部的路径复杂,传统基于射线理论的高频算法很难处理;单纯

ANSYS-16.0-高频仿真新亮点

■无线和有线通信设备随着物联网的爆炸性发展,无人机和移动设备的持续增长推动了对手机等移动设备中复杂结构件上的集成天线以及其他元件设计等仿真工具的需求。随着16.0的推出,ANSYS已向用户提供了一种先进技术,便于用户设计和优化上述组件并在整个环节中充分利用。ANSYS HFSS可让工程师能够

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(一)

在最新的HFSS2015里面,HFSS总共有五种算法求解器,如下图:HFSS-IE求解器综述:HFSS-IE的全称是积分方程法求解器,它是一个基于全波积分方程的电磁场求解器,该求解器采用的是面网格,求解的导体和介质模型表面的电流,由于HFSS-IE不需要另外绘制空气盒子并对其划分网格和计算,因此可以

HFSS算法及应用场景介绍(二)

IE算法是三维矩量法积分方程技术,支持三角形网格剖分。IE算法不需要像FEM算法一样定义辐射边界条件,在HFSS中主要用于高效求解电大尺寸、开放结构问题。与HFSS FEM算法一样,支持自适应网格技术,也可以高精度、高效率解决客户问题,同时支持将FEM的场源链接到IE中进行求解。HFSS-I

ANSYS-17.0测试报告:电大尺寸天线罩与波导裂缝阵一体...1

ANSYS 17.0测试报告:电大尺寸天线罩与波导裂缝阵一体化仿真天线罩是用来保护天线的一种介质外壳,使天线避免在各种恶劣环境条件下可能造成的损坏,但是天线罩的存在也会影响天线的电性能,包括辐射方向图、功率传输损耗、瞄准误差等。随着ANSYS HFSS 软件在天馈系统设计中的普及,针对天线及

5G仿真解决方案-|-相控阵仿真技术详解-(二)

但需要注意的是,单元法分析对阵列作了如下假设: 阵列无限大; 每个单元的方向图都完全相同; 阵列所有单元等幅激励,相位等差变化   所以单元法无法考虑阵列的边缘效应,也不能单独设置每个单元的激励,并且无法定义复杂形状的阵列。   全阵精确仿真   以上提到通

5G仿真解决方案-|-相控阵仿真技术详解-(一)

天线是移动通信系统的重要组成部分,随着移动通信技术的发展,天线形态越来越多样化,并且技术也日趋复杂。进入5G时代,大规模MIMO、波束赋形等成为关键技术,促使天线向着有源化、复杂化的方向演进。天线设计方式也需要与时俱进,采用先进的仿真手段应对复杂设计需求,满足5G时代天线不断提高的性能要求。

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(二)

3.给材料赋值及边界条件:HFSS-IE里面支持的边界条件如下图:由上图可以看到,HFSS-IE的边界条件类型比较少,其中Infinite Ground Plane的边界条件必须设置和X-Y平面平行,通过Z Location选项可以调节其在Z轴方向的具体位置。此外,Infinite Grou

为智能手机开发可靠天线(二)

该团队使用仿真技术研究了各种天线设计。他们改变辐射、耦合和电感短路带的长度和宽度,以及短路和馈入引脚的位置。为了进行HFSS仿真而修改尺寸会带来散射参数(S参数)的显著改变,尤其是反射损耗(S11)。反射损耗可以用于判断天线在不同频率下的性能。为了改善824MHz到2,500MHz频率范围内的反射损

深入解析ANSYS-17.0版本-新功能、新特性(二)

• 天线与无线系统协同仿真效率提升10倍利用ANSYS天线与无线系统协同仿真流程帮助您从无线通信竞争对手中脱颖而出。R17 强大的新特性包括天线综合、设计和处理;可加密的3D组件;全新的用于天线布局和电磁频谱干扰(RFI)分析的求解器等,可实现高度自动化和协同式的无线系统设计流程。HFSS 3D 加

为智能手机开发可靠天线(一)

1983年推出的第一款商业化手机在当时被更多地视为昂贵的新奇事物,而非一种必备工具。这款手机重约2磅,售价相当于今天的9,000多美元,因其体积大而众所周知,在它10英寸长的机身顶端还可延伸出一条超过5英寸长的橡胶鞭天线。尽管它的外观尺寸如此巨大,但是它的电池充一次电,只能维持30分钟的通话。在过去

可穿戴无线设备与ANSYS仿真技术

近年来,随着医疗保健、体育、执法、娱乐等领域实际需求的增长和潜在应用前景的看好,人们对可穿戴无线设备的兴趣不断提升。举例来说,美国国防部正在开展一项关于士兵可穿戴无线设备的研究,该设备能帮助医疗人员检测士兵的生命体征,收集有关医学信息。可穿戴无线设备的开发也能检测和记录运动员的表现情况,包括跑步速度

计算电磁学各种方法比较和电磁仿真软件(二)

ANSYS DesignerANSYS公司推出的微波电路和通信系统仿真软件;它采用了最新的窗口技术,是第一个将高频电路系统,版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具,这种集成不是简单和接口集成,其关键是ANSYS Designer独有的"按需求解"的技术,它使你能够根据需要选择求解器,从

HFSS15在基片集成波导单脉冲馈电网络仿真中的应用(一)

1、前言Hirokawa和Ando于1998年首先提出了基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW),即在介质基片中制作两排金属化通孔,与上下表面围成准封闭的导波结构。相对于传统的金属波导,SIW体积小、重量轻;同时,相对于微带线等传统电路,SIW损耗