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基于HFSS的超宽带天线的仿真设计超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术在通信、雷达、生命科学以及计算机网络等领域都有着重要的应用。
为了实现超宽带通信，需要设计优化的超宽带天线。
本文介绍了基于HFSS软件的超宽带天线的仿真设计。
首先，超宽带天线的设计需要考虑其频率范围和辐射特性。
超宽带天线能够在多个频段内工作，其辐射波形应该符合超宽带信号的要求。
因此，我们需要设计一种在整个频率范围内都能够辐射信号的天线。
在超宽带天线设计中，一种常见的方法是采用螺旋天线。
螺旋天线是一种能够产生圆极化辐射的天线，其具有较宽的频带。
通过调整螺旋天线的尺寸和参数，可以实现在超宽带频率范围内的工作。
使用HFSS软件进行超宽带天线的设计和仿真。
HFSS是一种电磁场仿真软件，能够帮助工程师分析和解决各种无线电频率设备的问题。
使用HFSS软件，可以对超宽带天线进行三维电磁场模拟，并获得其频率响应、辐射图案等参数。
在使用HFSS软件进行仿真设计时，首先需要生成天线的三维模型。
可以通过绘制天线的结构和几何形状，或通过导入CAD文件生成。
在建模过程中，需要注意准确的尺寸和几何参数。
接下来，需要通过设置边界条件和材料参数来定义仿真模型。
在超宽带天线的仿真中，可以采用均匀网格和适当的边界条件来提高计算效率和准确度。
完成模型设置后，可以进行频率扫描仿真来获得天线的频率响应。
通过设置所需的频率范围和步进值，可以获取超宽带天线在整个频率范围内的响应特性。
然后，进行辐射特性的仿真。
通过设置天线的激励条件，可以得到天线的辐射图案和增益等参数。
辐射图案是描述天线辐射能力的重要指标，可以通过HFSS软件进行仿真和分析。
在得到仿真结果后，可以对超宽带天线的性能进行评估和优化。
可以根据仿真结果对天线的尺寸、结构和材料进行调整，以达到设计要求。
总之，基于HFSS的超宽带天线的仿真设计可以帮助工程师实现高效、准确的天线设计。
通过HFSS软件的仿真分析，可以获得超宽带天线的频率响应、辐射图案等各种性能指标，为超宽带通信和其他应用领域提供支持。
【案例分析】经典HFSS仿真实例详解新朋友请点击上⽅RFsister关注我们关于仿真软件HFSS相信⼤家多少都有听过，这是⼀款⾮常强⼤好⽤的仿真软件，已经被应⽤于多个领域，当然，天线设计也离不开仿真软件。
本期⼩编为⼤家带来的是经典天线——对称振⼦天线仿真。
下⾯我们先来看看软件的简介。
HFSS – High Frequency Structure Simulator，Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件，⽬前已被ANSYS公司收购；是世界上第⼀个商业化的三维结构电磁场仿真软件，业界公认的三维电磁场设计和分析的⼯业标准。
HFSS提供了⼀简洁直观的⽤户设计界⾯、精确⾃适应的场解器、拥有空前电性能分析能⼒的功能强⼤后处理器，能计算任意形状三维⽆源结构的S参数和全波电磁场。
HFSS软件拥有强⼤的天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、⽅向性、远场⽅向图剖⾯、远场3D图和3dB带宽；绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴⽐。
使⽤HFSS，可以计算：①基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题；②端⼝特征阻抗和传输常数；③ S参数和相应端⼝阻抗的归⼀化S参数；④结构的本征模或谐振解。
⽽且，由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft⾼频解决⽅案，是⽬前唯⼀以物理原型为基础的⾼频设计解决⽅案，提供了从系统到电路直⾄部件级的快速⽽精确的设计⼿段，覆盖了⾼频设计的所有环节。
下⾯我们先来看看建⽴HFSS⼯程的⼀般过程。
（1）⾸先第⼀步是运⾏Ansoft HFSS：（2）然后单击下图红框处图标，在当前⼯程中插⼊⼀个设计：（3）选择求解类型，如下图：（4）为建⽴模型设置合适的单位，如下图：（5）在3D窗⼝中建⽴模型。
（6）设置需要的辐射边界。
（7）如果选择激励求解或激励终端求解，则需要为模型设置激励。
（8）设置求解频率及扫频操作等。
（9）点击下图按钮，检查当前⼯程的有效性。
HFSS-V13天线仿真基本操作指南什么是HFSS？HFSS（High-Frequency Structure Simulator，高频结构模拟器）是一款用于电磁场仿真的软件工具。
它由美国安捷伦（ANSYS）公司开发，主要应用于微波、天线和信号传输系统的设计和分析。
HFSS通过数值计算求解电磁波方程，对电磁场的传播、辐射与散射进行仿真计算。
HFSS-V13天线仿真步骤1. 新建工程打开HFSS软件，进入主界面，选择File -> New -> Project新建一个工程。
2. 定义工作空间在工程管理器窗口中，右键点击Models，选择Add -> Model添加一个新的模型。
在弹出的对话框中，定义工作空间的名称、单位和坐标系，并设置模型类型为Electromagnetic。
3. 新建天线模型在上一步中新创建的模型下，右键点击Boundaries，选择Add -> WavePort Excitation添加一个新的波口激励。
设置波口参数，包括频率、极化、波型等。
同时设置好波口与模型的接口和计算网格。
4. 设计天线结构在模型下，右键点击Design，选择Draw -> Polyline绘制天线结构轮廓。
根据具体情况，可以绘制出天线的天线半径、天线长度等参数。
5. 定义材料参数在模型下，右键点击Materials，选择Add -> Custom Material添加一个新的材料。
设置材料参数，包括介电常数、导电率和磁导率等。
6. 定义仿真设置在模型下，右键点击Analysis Setup，选择Add -> HFSS3D Layout添加一个新的仿真设置。
在仿真设置对话框中，设置仿真器类型、求解器选项、频率范围和收敛条件等。
7. 启动仿真计算在模型下，右键点击Analysis Setup，选择Analyze启动仿真计算。
在计算完成后，可以查看仿真结果分析电磁场传播、辐射和散射等情况。
HFSS天线仿真操作步骤画激励面点选矩形框1 设置边界条件1 选择某个需要设成地的面，然后2 设为地平面（打钩）注：辐射单元也需要设置，但不需要在无线地的选项中打钩。
2 设介质选择好某个体，Box1.在下面的菜单中有“Material”项目。
点““Material”，弹出一个菜单。
选“Add Material”，又弹出一个菜单将原介电常数数值1修改为4.5后点“OK”则该处改为2.65点“确定”3 设置金属化孔重新选择某个面：“Edit”“Select”“By Nane”弹出菜单选择金属化通孔，点“OK”点框图中的“vacuum”（真空）弹出一个菜单移动滑动条到出现“copper”双击，确定。
4设置激励端口选“Wave Port”，弹出一个菜单。
选“下一步”点“None”，弹出下拉菜单，选“New Line”出现下面菜单设电场方向从下底板拉到上底板，但方向必须是垂直的为保证是垂直的，dx必须为0. 回车后弹出菜单点“下一步”出现下面菜单选择选完成。
5 创建辐射边界1 选2 输入合适数值3 输入合适数值4 回车确定5 辐射边界的一个面必须和激励面是一个面。
选“HFSS”“Boundaries(边界)”“Assign（分配）”“Radiation（辐射）”弹出一个菜单点“OK”。
让辐射边界不显示出来。
点右键，选“View”“Hide Selection”6 选择步进值点“放大镜”符号弹出一个菜单设置步进值点，弹出下面菜单：点“确定”，弹出下面菜单：修改几个数值：8 运行中心频率选“4G”打开“Setup1”下面的“Sweep1”修改步进值为“0.01”10输出曲线1 用左键点击“Results”弹出下拉菜单：选第一个“Create Report”(创建报告)弹出一个菜单点“OK”,弹出一个菜单：选“Done”即可输出曲线12 表面电流分布的输出1 选择要分析电流的那个面点右键，选“Fields”，“E”“Mag_E”,弹出一个菜单选“Done”，即可显示结果。
基于HFSS的双频微带天线仿真及设计HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款广泛应用于天线设计领域的电磁仿真软件。
本文将基于HFSS进行双频微带天线的仿真和设计，包括仿真模型构建、参数设置、频率扫描、天线设计优化等内容。
以下是对于每个步骤的详细介绍。
首先，在HFSS软件中创建一个新的项目，然后选择"Design Type"为"Antenna"。
接下来，根据双频微带天线的特点，构建天线的几何结构。
双频微带天线通常由一个辐射贴片和一个馈电贴片组成。
辐射贴片的几何结构决定了辐射频率，馈电贴片的几何结构决定了馈电频率。
根据具体的设计要求，可以选择矩形、圆形或其他形状的贴片。
在构建天线的几何结构后，需要设置天线的材料属性。
可以选择常见的介质材料，如FR-4、Rogers等，然后设置其相对介电常数和损耗因子。
这些参数对天线的性能有重要影响，需要根据具体的设计需求进行调整。
完成材料属性设置后，需要定义辐射贴片和馈电贴片的端口。
通常，辐射贴片和馈电贴片的接地为共地，但其余部分分开。
可以通过选择适当的面来定义每个端口。
然后，设置端口的激励类型和激励参数。
常见的激励类型有电流激励和电压激励，而激励参数包括频率、幅度和相位等。
在设置好端口后，可以进行频率扫描，以获取天线的频率响应。
可以选择在一定范围内进行频率扫描，也可以单独指定感兴趣的频率点。
通过分析结果可以得到辐射和馈电贴片的共振频率，以及频率响应的带宽等信息。
如果设计的频率不满足要求，可以对几何结构和材料参数进行调整，然后重新进行频率扫描。
当天线的频率响应满足要求后，可以进行天线设计的优化。
优化的目标通常包括增加天线的增益、改善天线的辐射效率、扩展天线的带宽等。
可以通过对辐射贴片的长度、宽度、形状等进行调整，或者对馈电贴片的长度和宽度进行调整。
优化过程中，可以通过设置参数范围和优化目标，使用HFSS内置的优化算法进行自动优化。
第四章应用ANSOFT HFSS对曲面结构贴片天线的模拟4.1应用HFSS对锥形衬底圆贴片天线的模拟所求解的结构体图型如4.1.1图所示。
图4.1.1结构体模型结构体的具体尺寸如下所示：a=1.2λ0h=0.6λ0其中介质锥的介电常数εr =2.0。
选定工作频率为f=15GHz,相对应的真空中的波长为λ0=20 mm，这样结构体的几何尺寸已经完全确定，下面介绍求解的全过程。
选定求解方式为(Solution Type)Driven modal。
1.建立所求结构体的几何模型(单位：mm)。
由于此结构体的几何形状较简单，使用工具栏中的Draw命令可直接画出，这里不再赘述述。
画出的结构体如图4.1.2所示。
2.充结构体的材料选定结构体中的锥体部分,添加其介电常数εr =2.0的介质材料。
图4.1.2 结构体的几何模型注：如果HFSS中没有提供与所需参数完全相同的材料，用户可以通过新建材料或修改已有材料，使其参数满足用户需求。
3. 设定结构体的边界条件及其激励源。
a.选定结构体的贴片部分，设定其为理想导体(PerfE)。
b.画出尺寸为X×Y×Z=70mm×70mm×40mm的长方体作为辐射边界,并设定其边界条件为辐射边界条件(Radiation Boundary)。
c.由于要求出结构体的RCS，因此设定激励源为平面入射波(Incident Wave Source)。
如图4.1.3所示。
图4.1.3 设置激励源为平面入射波图4.1.4 求解过程的设定细节4. 设定求解细节，检验并求解a.设定求解过程的工作频率为f=15GHz.其余细节设定如图4.1.4所示。
b. 设定远区辐射场的求解(Far Field Radiation Sphere 栏的设定)。
c. 使用V alidation check命令进行检验，无错误发生，下一步运行命令Analyze，对柱锥结构体进行求解。
目录引言 (I)1 绪论 (3)1.1 HFSS简介 (3)1.1.1 HFSS发展历程 (3)1.1.2HFSS仿真原理 (3)1.1.3HFSS的仿真过程 (4)1.1.4HFSS的功能 (5)1.2应用领域 (5)1.3HFSS的基本操作 (5)1.3.1HFSS的一般仿真操作 (5)1.3.2HFSS的一般操作界面 (6)2 微带天线理论 (8)2.1微带天线 (8)2.1.1传输线即微带天线 (8)2.1.2微带贴片天线 (9)2.2圆形微带贴片天线理论 (10)2.3极化理论 (12)2.3.1圆极化理论简述 (12)2.3.2左旋圆极化与右旋圆极化 (13)3 贴片天线的仿真过程 (14)3.1实验内容 (14)3.2HFSS贴片天线仿真 (14)3.2.1创建工程 (14)3.2.2创建模型 (15)3.3设置参量 (22)3.3.1设置变量 (22)3.3.2设置模型材料参数 (23)3.3.3设置边界条件和激励源 (24)3.3.4设置求解条件 (25)3.4创建参数分析并求解 (26)3.4.1添加参数设置 (26)3.4.2定义输出变量 (28)3.4.3求解 (28)3.5优化求解 (29)3.5.1选择优化变量 (29)3.5.2设置远区辐射场 (29)3.5.3添加优化设置 (29)3.5.4求解优化分析 (30)4 结果演示与分析 (30)4.1贴片天线的仿真结果 (30)4.1.1贴片天线的仿真结果 (30)4.1.2贴片天线的仿真结果分析 (30)引言发生多撒飞洒发多少我都发范德萨范德萨分到达发到付啊放大但是的但是上的放大放大飞机返回来烦你的经费户附近的看是否就安分点积分激发你觉得离开谁惹你北京网络法律能发奶粉就发觉你废物了南方vfjdklafnlfefjdalfn费劲儿了奶粉就为了你附近的少年富放你家里是南方金额女王1 绪论1.1 HFSS简介电磁场学科是围绕麦克斯韦方程组为中心展开的研究。
一种微带贴片对数周期天线的改进设计于臻;王江华;冉小英【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2012(28)6【摘要】基于传统的对数周期偶极子天线的原理和结构特点,结合微带天线的优势,改进设计了一种工作在1.2～3.2 GHz的以楔形夹角相连的16单元微带贴片对数周期单极子天线.利用VB软件设计了一款天线计算器,方便了天线尺寸参数的计算和优化调整,使用Ansoft HFSS软件搭建天线的模型并进行仿真优化.利用PNA3621网络分析仪对制作的天线进行了测试.测量结果表明,在该频带范围内,天线方向对称性较好,旁瓣较少,与仿真结果较为吻合,天线输入端的电压驻波比(VSWR)和回波损耗(RL)较为理想,宽带特性较好.%Based on the principles and the structure characteristics of traditional log-periodic dipole antenna, combined with the advantages of microstrip antenna, this paper improves the design of a wedge-angle microstrip patch log-periodic monopole antenna with 16 units working from 1.2 GHz to 3.2 GHz. It proposes an anienna interactive calculator with VB software to calculate and adjust antenna parameters conveniently. Then, to construct, simulate and optimize the antenna model with Ansoft HFSS software. The antenna is tested by PNA3621 vector network analyzer. Measurement results show that the antenna has good characteristics with symmetrical radiation pattern, broad bandwidth, little number of side lobes, the voltage standing wave ratio, which agree well with the simulation results.【总页数】6页(P92-97)【作者】于臻;王江华;冉小英【作者单位】华北科技学院电子信息工程学院,廊坊065201;北京邮电大学电子工程学院,北京100876;华北科技学院电子信息工程学院,廊坊065201;华北科技学院电子信息工程学院,廊坊065201【正文语种】中文【相关文献】1.一种改进型微带贴片八木天线的设计 [J], 倪国旗;余白平;梁军2.双模微带三角形贴片滤波器的改进设计 [J], 崔鹤;魏彦玉;曹锐;宫玉彬;王文祥3.一种2.4GHz圆极化微带贴片天线的设计与实现 [J], 任丽红;王浩4.一种用于微波输能的宽带矩形微带贴片天线设计 [J], 王靖;朱家豪5.双模微带三角形贴片滤波器的改进设计 [J], 邓哲;吕文俊;程崇虎;朱洪波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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HFSS v13.0高频仿真软件操作指南目录第一章创建工程Project一、前期准备第二章创建模型3DModeler一、绘制常见规则形状二、常用操作三、几种常见天线第三章参数及条件设置(材料参数、边界条件和激励源等) Setting一、设置材料参数二、设置辐射边界条件三、设置端口激励源四、特定边界设置第四章设置求解项并分析Analyze一、设置分析Add Solution Setup二、确认设置并分析Validation Check Analyze All第五章查看结果Results一、3D极化图（3D Polar Plot）二、3D直角图（3D Rectangular Plot）三、辐射方向图（Radiation Pattern）四、驻波比(VSWR)五、矩阵数据(Matrix Date)一、前期准备1、运行HFSS后，左侧工程管理栏会自动创建一个新工程：Project n 。
由主菜单选File > Save as,保存到一个方便安全的文件夹，并命名。
(命名可包括下划线、字母和数字，也可以在Validation Check之前、设置分析和辐射场之后保存并命名)2、插入HFSS设计由主菜单选Project > Insert HFSS Design 或点击图标，(大口径的由主菜单选Project > Insert HFSS-IE Design)则一个新的项目自动加入到工程列表中，同时会出现3D画图窗口，上侧出现很多画图快捷图标。
3、选择求解类型由主菜单选HFSS > Solution Type（求解类型），选择Driven Model或Driven Terminal（常用）。
注：若模型中有类似于耦合传输线求耦合问题的模型一定要用Driven Terminal，Driven Model适于其他模型，不过一般TEM模式（同轴、微带）传输的单终端模型一般用Driven Terminal分析。
HFSS天线仿真操作步骤画激励面点选矩形框1 设置边界条件1 选择某个需要设成地的面，然后2 设为地平面（打钩）注：辐射单元也需要设置，但不需要在无线地的选项中打钩。
2 设介质选择好某个体，Box1.在下面的菜单中有“Material”项目。
点““Material”，弹出一个菜单。
选“Add Material”，又弹出一个菜单将原介电常数数值1修改为4.5后点“OK”则该处改为2.65点“确定”3 设置金属化孔重新选择某个面：“Edit”“Select”“By Nane”弹出菜单选择金属化通孔，点“OK”点框图中的“vacuum”（真空）弹出一个菜单移动滑动条到出现“copper”双击，确定。
4设置激励端口选“Wave Port”，弹出一个菜单。
选“下一步”点“None”，弹出下拉菜单，选“New Line”出现下面菜单设电场方向从下底板拉到上底板，但方向必须是垂直的为保证是垂直的，dx必须为0. 回车后弹出菜单点“下一步”出现下面菜单选择选完成。
5 创建辐射边界1 选2 输入合适数值3 输入合适数值4 回车确定5 辐射边界的一个面必须和激励面是一个面。
选“HFSS”“Boundaries(边界)”“Assign（分配）”“Radiation（辐射）”弹出一个菜单点“OK”。
让辐射边界不显示出来。
点右键，选“View”“Hide Selection”6 选择步进值点“放大镜”符号弹出一个菜单设置步进值点，弹出下面菜单：点“确定”，弹出下面菜单：修改几个数值：8 运行中心频率选“4G”打开“Setup1”下面的“Sweep1”修改步进值为“0.01”10输出曲线1 用左键点击“Results”弹出下拉菜单：选第一个“Create Report”(创建报告)弹出一个菜单点“OK”,弹出一个菜单：选“Done”即可输出曲线12 表面电流分布的输出1 选择要分析电流的那个面点右键，选“Fields”，“E”“Mag_E”,弹出一个菜单选“Done”，即可显示结果。
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文HFSS软件二次开发在对数周期天线设计中的应用梁宇宏，张云，温剑中国西南电子技术研究所，成都，610036[ 摘要 ] 随着电磁场理论及计算电磁学的发展，各种电磁场数值计算方法已经广泛应用于电磁场工程设计中。
经过多年的发展与完善，商业化电磁仿真软件如ANSOFT HFSS的计算精度与效率不断提高，成为工程设计中必不可少的工具。
仿真软件HFSS向用户提供了用户开发工具，可以实现自动化、批处理建模仿真，并能够对仿真数据做后处理。
编写了一个基于HFSS脚本语言的程序。
利用该程序，对一个对数周期偶极子天线的进行了建模和仿真。
仿真结果显示满足设计要求。
[ 关键词]HFSS；用户开发工具；对数周期偶极子天线Application of the User Programmable Feature of HFSS in Log-Periodic Dipole Antenna DesignLIANG Yu-hong, ZHANG Yun , WEN JianSouthwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu, 610036, China[ Abstract ] With the development of the EM theory and CEM, lots of numerical algorithms have been used in EM engineering. After rapid development in recent decades, commercial EMsoftware as ANSOFT HFSS have higher accuracy and efficiency, and become necessarytools in EM engineering. HFSS also provide with a build-in User Programmable platform. Itcan do the modeling and simulation task automatically and in batches. It can do postprocessing as well. A program based on the HFSS scripting is developed. Modeling andsimulation of A log-periodic dipole antenna are performed using this program. The simulatedresult shows that it is fit for the requirement.[ Keyword ] HFSS; User Programmable platform; log-periodic dipole antenna1前言目前，仿真软件ANSOFT HFSS的计算精度和效率不断提高。
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
Ansoft HFSS在设计对数周期天线时的仿真方法
孙凤林黄克猛
中国西南电子技术研究所，成都，610036
[ 摘要 ] 本文通过ANSOFT HFSS设计了一个对数周期天线，在仿真分析时，发现随着求解频率的不同，天线的求解结果差别较大，求解误差较大。
通过在HFSS中尝试不同的求解设置方法，
最终通过将天线模型剖分网格最大长度限定在1/50λ的方法，使的求解结果在不同频率求解
时的一致性较好，提高了仿真的准确性。
为设计者在仿真类似问题时，提供了一种提高求解准
确性的方法。
[ 关键词]HFSS；网格设置；对数周期天线
The Simulation Method on designing of a Log-Periodic
Dipole Antenna on Ansoft HFSS
Sun Feng-lin，Huang Ke-meng
Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu, 610036, China
[ Abstract ] A method of simulating Log-Periodic Dipole Antenna on Ansoft HFSS is introduced in this paper. When simulating the Log-periodic antenna model, it was found that the simulation
results are difference with different Solution Frequency on HFSS, The solution error is high.
The accuracy of the solution depends on the size of each of the individual elements, to
generate a precise simulation result, applying mesh operations ,assigning Maximum length
of Elements mesh to 1/50λ, the results shows that the difference is reduced obviously, the
simulation accuracy is improved.
[ Keyword ] HFSS; mesh operations; log-periodic dipole antenna
1前言
对数周期偶极子天线（log-periodic dipole antenna），由于其工作频带宽、增益高、前后比好、结构简单、成本低等众多优点，在短波、超短波、微波等波段的通信、侧向、侦察、电子对抗等方面得到了广泛的应用。
本文利用Ansoft HFSS软件对这种传统的对数周期天线进行了设计，在软件中直接建立了天线的仿真模型，并进行了相应的端口和边界设置，然而在仿真求解时却发现，随着求解频率的不同，得到的求解结果差别较大，为了获得一个较可信的分析结果，提高仿真的准确性，对HFSS一些参数设置进行了分析和验证。
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
通过多次比较和验证，最终通过设置网格的办法获得了一组较准确的求解结果，并基于此设置，多模型进行了不断的优化和改进，设计了一个工作在300MHz~1000MHz的对数周期天线，证明了HFSS在设计该类天线时的有效性和正确性。
2对数周期天线的基本分析
2.1对数周期天线的建模
按传统设计方法，对数周期天线的阵子长度为：
式中，
为低频段自由空间中的工作波长，为介质相对介电常数，此处为空气介质。
设置天线工作的最高频率f h=1000MHz，工作的最低频率f L=300MHz，比例因子г
=0.85、间距因子σ=0.13，建立对数周期天线的仿真模型如图1所示。
天线共有10对金属圆柱阵子，直径相同，天线采用一组正方形的金属管集合线馈电，馈电点设在天线的顶点处，仿真模型将所有部件都设置为pec材料，模型相对简单，并设置好求解频率和辐射边界后，模型检查正确后即可进行仿真。
2.2天线仿真时遇到的问题
采用Ansoft HFSS对上述对数周期天线模型进行仿真分析。
分别设置了两个不同的求解频点(solution frequency)，f1=0.6GHz,f2=0.8GHz, sweep 从300MHz到600MHz进行离散扫频（discrete），如图2所示。
图1 对数周期天线的仿真模型图
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
两次求解，除了求解频率不同，其余设置完全相同，仿真结果如图3所示。
从图中可以明显看出，天线两次求解的驻波曲线差别较大，最大值差别有0.37，且两条曲线的变化规律也存在不同趋势，一致性不好，说明求解存在较大误差，因此必须对天线模型和求解设置进行改进。
通过提高最大Delta S ，增加辐射边界尺寸，应用PML 边界以及采用一阶（First order ）基函数等方法后，均存在上述现象。
分析其原因，发现两次求解频率的不同导致两次模型网格剖分的不同，且局部网格剖分过于粗糙，因此考虑提高网格密度的办法，对模型进行手动网格加密处理。
由于天线模型为规则金属柱状体结构，不存在介质，且模型外表面规则。
因此考虑基于单元网格长度限制的加密处理。
见图4
图2 不同求解频率设置
图3 不同求解频率驻波曲线图
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
如图所示，将最大网格长度限制在20mm=1/50λL (λL 为300MHz 时的波长),然后再次对上述模型进行两次求解，求解频率依然是f 1=0.6GHz,f 2=0.8GHz 。
其余设置不变，仿真结果如图5所示，
从图5可以看出，两次求解的一致性明显好于图3所示，驻波曲线趋势基本一致，驻波最大差别小于0.04，通过进一步提高网格限制和加密仿真频点，两条曲线的一致性还可以提高，但是仿真效率也会随着网格的加密而降低，因此需要根据自己的需要合理设置。
在可接受的误差范围内，提高仿真效率。
2.3 天线的设计仿真结果
图4网格设置
图5 加密后不同求解频率驻波
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
基于上面的设置，综合考虑仿真效率和计算误差，对天线进行了优化设计，最终得到一组较理想的设计参数。
天线的最终仿真结果如下。
从仿真结果可以看出，在频率0.3GHz ～1.0GHz 范围内，对数周期天线驻波小于2。
在工作频段内，天线的增益在大于6.4dBi,大部分频点增益在8dB 以上。
3 结论
本文介绍了采用Ansoft HFSS 分析设计柱状对数周期天线时的仿真方法，采用基于网格最大长度的加密方法，提高了仿真结果的正确性和有效性，并基于该网格设置，设计了一款工作在300MHz~1000MHz 的对数周期天线。
仿真结果显示了天线的良好性能。
这种方法对于设计者在以后遇到类似的问题时，有一定的指导意义。
图7 E 面H 面方向图(0.6GHz)
图6 E 面和H 面方向图(0.3GHz)
图9 增益曲线
图8 E 面和H 面方向图(1.0GHz)
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文 [参考文献]
[1]林昌禄，聂在平等. 天线工程手册. 电子工业出版社, 2002.
[2]
作者简历
孙凤林(1982-)，男，硕士，工程师，主要研究方向为天线小型化技术和宽带天线技术。
Email: helonsun@
黄克猛（1984-)，男，硕士，工程师，主要研究方向为天线小型化和隐身天线技术。
