HFSS计算天线相位中心.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.42M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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Introduction • 天线的等效相位中心 – 天线的相位中心是一个等效的概念：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。 – 如图所示，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。 © 2008 Ansoft, LLC All rights reserved. Ansoft, LLC Proprietary

Calculating the Antenna Phase Center • 我们可以通过计算电场的远场积分，得出天线等效相位中心的坐标。 • 利用远场格林函数公式，得到磁矢势的表达式为 • 对方程（1）在整个求解空间进行积分，可以得到远场电场的表达式为 • 确定方程（2）中的r0，即确定了等效相位中心点坐标。 © 2008 Ansoft, LLC All rights reserved. Ansoft, LLC Proprietary

Calculating the Antenna Phase Center • 如果方程（2）中和电场相关量都是已知的，我们就可以分别确定r0的x，y，z分量。 • 对于电场远场的相位，可以表示为 • 在直角坐标系下，矢量r0可以表示为 • 在x-z平面，电场远场的相位可以表示为 © 2008 Ansoft, LLC All rights reserved. Ansoft, LLC Proprietary

Calculating the Antenna Phase Center • 对方程（3）的左右两边同乘以cosθ，再对θ在0到π 的范围内进行积分，由于三角函数的正交性，消去了和 x0相关的分量，得到表达式 • 将波数k，表示为k=2 πf/c0，其中c0是自由空间的光速，f是天线的工作频率，我们可以得到z0的表达式为 • 其中，通过HFSS的计算，我们可以得出电场的相位 Ψ(θ)，代入方程（5），就可以确定出r0的z方向分量，即相位中心的z0坐标。 © 2008 Ansoft, LLC All rights reserved. Ansoft, LLC Proprietary

Example: Dipole Antenna • 在HFSS中建立如图所示的偶极子天线模型，以验证该方法计算天线等效相位中心的准确性。 – 将偶极子天线中点（等效相位中心）放在（2mm, -3mm, 15mm）处 – 用Lumped Port激励 – 设置Perfect Matched Layer模拟开放的空间 – 进行求解和后处理设置 © 2008 Ansoft, LLC All rights reserved. Ansoft, LLC Proprietary

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