第14讲 喇叭天线设计
1、 创建设计工程 新建工程,Name :Horn.hfss; Solution Type: Driven Modal; Units: in。
2、 添加变量定义(in) length 1.23 a 4.3 b 2.15 wlength 5*length a1 20.5 b1 15.18 plength 22.47 3、 设计建模 (1) 创建喇叭模型
① 创建z=0的矩形面Horn
Rectangle ,Name :Horn, 透明:0.4; Position :(-a/2, -b/2, 0in) XSize: a, YSize: b;
②创建z=plength的矩形面Aperture Rectangle ,Name :Aperture Position :(-a1/2, -b1/2, plength) XSize: a1, YSize: b1;
③通过Connect 命令生成喇叭模型 按Ctrl 键,依次选中Horn 和Aperture ,选择【Modeler 】→【Surface 】→【Connect 】 (2) 创建WR430波导模型
Box ,Name: WR430,透明:0.4,Mat :vacuum; Position :(-a/2, -b/2, 0in),
XSize: a , YSize: b , ZSize: -wlength (3) 创建同轴线模型
①创建同轴线外导体(ZX平面)
Cylinder ,Name: Outer,透明:0.4,Mat :vacuum; Position :(0, b/2, -4*length), Radius: 0.06in, Height: 0.3 ②创建同轴线内导体(ZX平面)
Cylinder ,Name: Inner,透明:0.4,Mat :pec; Position :(0, 0, -4*length),
Radius: 0.025in, Height: 0.3in+b/2 (4) 布尔操作
①【Unite 】Horn 、WR430和Outer ; ② Horn 减去Inner ,并保留Inner
(5) 把喇叭天线外边界设置为理想导体边界 先选中【Select Faces】,然后【Edit 】→【Select 】→【By Name】,选择除Face28,Face70外的所有面元,然后设置为Perfect E。
(6) 设置端口激励
在同轴线上设置Lumped Port端口激励,负载阻抗50ohm ,积分线从内导体到外导体。 (7) 设置辐射边界(XY 平面)
Box ,Name: AirBox,透明:0.8,Mat :vacuum; Position :(-a1/2-length, -b1/2-length, -wlength-length), XSize: a1+2*length , YSize: b1+2*length, ZSize: wlength+plength+2*length 设置AirBox 为辐射边界 4、 设置求解设置 (1) Add Solution Setup
中心频率2.4G ,自适应网格剖分最大迭代次数20,收敛误差0.02,有限元基函数Second Order(在Option 选项卡中)。
(2) 频率扫描,Sweep Type:Fast ,Start :1.7G ,Stop :
2.6G ,Step :0.1 5、 运行仿真 6、 查看天线性能
Phi=0°,即xz 平面(E 面)的辐射特性(Gain ) Phi=90°,即yz 平面(H 面)的辐射特性(Gain ) 三维辐射特性 S11