徐松亮硬件教学-微波天线设计-基于HFSS软件的天线设计流程
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本文主要是幫助大家了解設計射頻天線的流程，不是教大家射頻的基礎知識，因為射頻基礎知識太多，涉及的概念自己上網查詢即可。
目錄
一，常用天線
1，偶極子天線
2，八木天線
3，微帶天線
4，開槽天線
二， 常用概念
1，極化方向
?2，天線方向
3，阻抗匹配
三，HFSS天線設計仿真流程
1，基本操作與快捷鍵
2，新建項目
3，設置常量
4，設計基板(整塊PCB)
? ?5，設計空氣
6，設計GND
7，設計天線
8，仿真
四，天線端調試流程
1，準備設備
2，網絡分析儀---設置頻率
3，網絡分析儀---校正
4，網絡分析儀---看指標
5，網絡分析儀---設置Mark點
6，網絡分析儀---數據保存
7，頻譜儀---查看天線方向圖8，頻譜儀---查看射頻信號發送脈寬
五，芯片端調試流程
1，準備設備
2，下載發送載波固件3，設置頻率4，查看損耗
一，常用天線
1，偶極子天線
- 常用于通訊，有全向性，頻率固定
- 倒F天線屬于偶極子天線
2，八木天線
- 常用于雷達，方向性強。
3，微帶天線
-
兩塊金屬片，一片用于反射板，感覺像是太陽能鍋蓋。
-
RFMS反射板就屬于微帶天線原理。
4，開槽天線
-
對稱性好，用于探測。
-
RFMS的基板天線用的就是槽天線。
二， 常用概念
1，極化方向
-
電流方向
?2，天線方向
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電場方向
3，阻抗匹配
-
輸入：材料介電常數，節點厚度，信號線寬度，銅厚
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輸出：阻抗，每英寸電容，每英寸電感，傳播延遲
-
網址：http://www.ekswai.com/microstrip.htm
三，HFSS天線設計仿真流程
1，基本操作與快捷鍵
-
鼠標滾輪：?? 圖片增大縮小
-
按住滾輪：?? 三維旋轉
-
Alt+左鍵：?? ?三維旋轉
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Shift+左鍵：?拖動圖像
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選層：?? ?開啟關閉層視圖??????
- 拉伸面：? ? ? 選中面(右鍵?Select Faces)?右鍵Edit?Surface?Movefaces?Along Normal
- 扣洞：? ? ? ? ?雙選---Subtract
- 測量：? ? ? ? ?右鍵---measure?
2，新建項目
-
New?
-
Insert HFSS design?
-
項目改名并保存
-
設置模型單位：?? ??? ?Modeler---Units
3，設置常量
-
設置常量(PCB的長寬高)：HFSS---Design Properties
4，設計基板(整塊PCB)
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點擊DrawBox ，畫到圖版上
-
設置Box屬性與尺寸
? ?
5，設計空氣
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設計宗旨：空間大于(λ/4)
-
實例：以2.4G為例，λ=3/24=125mm，為了計算方便計算約124mm
-
點擊DrawBox ，畫到圖版上
-
設置Box屬性與尺寸
? ?
- 設置邊界條件：右鍵Air?Assign Boundary?Radiation，保留默認設置按OK即可。
6，設計GND
-
點擊DrawBox ，畫到圖版上
-
設置Box屬性與尺寸
7，設計天線
-
點擊DrawBox ，畫到圖版上
-
設置天線Box屬性與尺寸
-
畫饋點：
-
選定坐標面，再點擊DrawRectangle ，畫面?
-
選定此面右鍵---Assign Exciation---Lumped Port
-
? ?
? ??
-
設置饋點方向
-
設置饋點尺寸與位置
8，仿真
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設置分析(Analysis)
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ProjectManager窗口的Analysis右鍵---Add Solusion Setup
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設置求解頻率：在General頁的Solution Frequency 輸入頻率值2.4G
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設置網絡剖分：在General頁的Adaptive Solutionru
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Maximum Number of Passes：?? ?最大迭代次數20
-
Maximum Deltaimum S：?? ??? ?收斂誤差0.02
-
-
設置掃頻(sweep)：右鍵ProjectManager的Analysis的Setup1---Add Frequency Sweep
-
- 設置結果(Result)
- 設置S11：?? ??? ?ProjectManager窗口的Results右鍵---Create Modal Solation Data Report---Rectangular Plot
- 設置Smith：?? ?ProjectManager窗口的Results右鍵---Create Modal Solation Data Report---Smith Chart
- 設置方向圖：?? ?
- 輻射表面坐標定義：xz為球坐標系下φ=0°平面，xy為θ=90°平面。三維坐標系表達0≤θ≤180、0≤φ≤360輻射球面。
- 設置輻射表面：ProjectManager窗口的Radiation---Insert Far Field Setup---Infinite Sphere
- 添加方向圖：?? ?ProjectManager窗口的Results右鍵---Create Modal Solation Data Report---3D Polar Plot
?? ? ? ? ? ? ? ? ?
- 鏈接：?
- 編譯：
- 設置變量：
- ProjectManager窗口的Optimetrics右鍵---Add---Parametric
四，天線端調試流程
1，準備設備
-
網絡分析儀(用于看S11、Smith等指標)
-
頻譜儀(用于查看方向圖)
-
SMA同軸線(50歐姆)
-
3種基準負載端子：open、short、load(50歐姆)
2，網絡分析儀---設置頻率
- 我們測試的是GSM(800M/1800M)和2.4G天線，所以頻率范圍500~3000MHz
- 按“START”---按數字500---按“M/u”
- 按“STOP”---按數字3000---按“M/u”
3，網絡分析儀---校正
- 按“CAL”---選菜單“CALIBRATE MENU”---選菜單“S11(1-PORT)”
- 分別安裝基準負載端子(open、short、load)，按相關菜單按鍵
- 確認: 選擇菜單“Done 1-PORT CAL”
4，網絡分析儀---看指標
- S11：按按鍵“FORMAT”默認指標就是S11.
- SmithChart：按按鍵“FORMAT”選擇菜單“MITHCHART”
5，網絡分析儀---設置Mark點
- 按按鍵“MKR”，按數值，再操作菜單選擇Mark索引。
6，網絡分析儀---數據保存
- 用于數據比對，按按鍵“DISPLAY”，選擇菜單“DATAMEMORY”
7，頻譜儀---查看天線方向圖
8，頻譜儀---查看射頻信號發送脈寬
- 設置中心頻率：按”CENTER FREQ”---設定數值---按單位鍵結束
- 設置掃頻范圍：一般100Mhz，按”FREQ SPAN”---設定數值---按單位鍵結束
- 顯示最大功率點：按”TRACE A”---按屏幕對應按鍵”Max Hold”
- 定位最大功率頻率：按按鍵”PEAK”
- ?-----以上操作只是確認相應頻率與功率-----
- 設置掃頻為0：按”FREQ SPAN”---設定數值---按單位鍵結束
- 查看動態圖像：按”TRACE A”---按屏幕對應按鍵”WRITE A”
- 查看靜態圖像：按”TRACE A”---按屏幕對應按鍵”VIEW A”
- 縮放：動態圖像時按按鍵”CPL”---轉動旋鈕”SWP”.
五，芯片端調試流程
1，準備設備
-
頻譜儀(用于查看方向圖)
2，下載發送載波固件
3，設置頻率
4，查看損耗
?
?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的徐松亮硬件教学-微波天线设计-基于HFSS软件的天线设计流程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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