天線的案例
邀請函 | 2025中國電子學會天線年會Ansys天線仿真專題分會場
隨著通信系統的飛速發展，天線設計正面臨著小尺寸、多頻段、大帶寬、大場景與高可靠性等多重挑戰。在缺乏成熟方案可供借鑒的情況下，創新性的設計與高效的仿真手段成為突破瓶頸、激發靈感的關鍵工具。
在即將于 2025年10月19日-22日在廣西桂林舉辦的中國電子學會天線年會上，Ansys受邀特別推出 【天線仿真專題分會場】（10月20日 19:00–21:00）。本分會場將圍繞天線仿真軟件 HFSS 的深度應用展開研討，分享HFSS及Ansys散熱、結構等相關軟件在天線行業中的最佳設計與實踐案例。議題涵蓋：
天線AI優化與智能設計
濾波器輔助設計方法
陣列天線仿真新技術與功能
天線多物理場與場景級電磁仿真
本次分會場旨在幫助天線工程師拓展仿真視野，洞悉行業前沿趨勢，探索創新設計的無限可能。此次年會現場也有Ansys展臺（展位號：39&40），歡迎大家前往交流溝通。
2025中國電子學會天線年會——Ansys天線仿真專題分會場
時間：2025年10月20日19:00-21:00
地點：桂林漓江大瀑布酒店Room A 三樓（紅梅廳)
議題1：擁抱AI - 讓天線設計更智能
講師簡介：
王曉峰 | Ansys主任應用工程師
畢業于電子科技大學電磁場與微波技術專業。先后在Sigrity公司，EMSS公司，Altair公司從事軟件開發和電磁場仿真軟件應用支持等工作。在天線微波、目標特性及電磁兼容等領域擁有十多年的電磁仿真經驗，為眾多國內企業及科研院所提供了仿真技術支持及咨詢服務。
內容簡介：傳統的天線設計方法依賴大量電磁仿真與人工調參，不僅耗時長，而且容易陷入局部最優。
展開 官方免費 | 帶天線的天線罩仿真方法與流程速覽
直播簡介
天線罩是用來保護天線的一種介質外殼，避免天線在惡劣環境下可能造成的損壞。但是，天線罩的存在也會影響天線的電性能，包括輻射方向圖、功率傳輸損耗、瞄準誤差等。隨著天線指標的不斷提高，天線罩與天線的一體化仿真已經成為迫切需要解決的問題。
Ansys HFSS軟件擁有經典的有限元技術、混合算法、SBR快速求解等，除了是天線設計必備的仿真軟件，其在天線罩方面也有著非常全面的解決方案，如混合算法的靈活求解、FSS頻率選表面天線罩仿真設計、SBR的菲涅爾邊界等效等。
本直播將以現場講解結合案例演示，介紹如何靈活選擇各類天線罩的仿真方法。
主要內容如下：
1. 天線罩仿真概述與難點介紹
2. HFSS主要功能與天線罩仿真流程
3. 天線罩案例演示
4. 技術答疑與討論
適宜人群
航空航天、雷達、天線、汽車雷達天線、毫米波天線相關行業
時間安排
2020年2月20日 16：00
講師簡介
曹根林
ANSYS高級應用工程師
北京理工大學電磁場與微波專業碩士，有10年以上天線設計經驗，主要負責ANSYS高頻產品線的方案開發、咨詢與技術支持等。
展開 【11月29-30日 上海】ANSYS官方培訓—基于HFSS的天線設計（包含5G天線）高級培訓
基于HFSS的天線設計（包含5G天線）高級培訓
培訓背景
過去的幾十年中隨著移動通信技術的進步，天線作為系統中的關鍵部件得到了大力的發展與廣泛的應用。而隨著5G的即將來臨，天線再一次成為技術發展與應用的核心，并面臨著極大的創新挑戰和進步機遇。
大規模陣列天線作為5G天線的關鍵技術，設計和仿真難度仍然比較大。同時天線的布局問題在天線應用中也成為一個重要課題。隨著手機等電子設備的小型化和高性能要求，移動終端天線的設計面臨著越來越苛刻的要求。
HFSS作為天線設計的黃金工具，在業界一直廣受推崇。HFSS提供了高效高精度的電磁場算法，獨特的限大陣列求解技術和便捷的場路協同優化技術，可以快速高效的分析各類復雜天線問題。
本次培訓主要針對陣列天線設計，天線布局和移動終端天線設計的仿真方法和手段進行相關培訓，為提升相關科技工作者的技術水平，普及ANSYS軟件高級功能。因此，ANSYS公司特開辦“基于HFSS的天線設計（包含5G天線）高級培訓班”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 【ANSYS線上直播回看】帶天線的天線罩仿真方法與流程速覽
『點擊觀看直播回放』
天線罩是用來保護天線的一種介質外殼，避免天線在惡劣環境下可能造成的損壞。但是，天線罩的存在也會影響天線的電性能，包括輻射方向圖、功率傳輸損耗、瞄準誤差等。隨著天線指標的不斷提高，天線罩與天線的一體化仿真已經成為迫切需要解決的問題。ANSYS HFSS軟件擁有經典的有限元技術、混合算法、SBR快速求解等，除了是天線設計必備的仿真軟件，其在天線罩方面也有著非常全面的解決方案，如混合算法的靈活求解、FSS頻率選表面天線罩仿真設計、SBR的菲涅爾邊界等效等。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄屏內容，供大家回看學習。
越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的ANSYS仿真技術，加速企業創新與實現數字化轉型。近期發布的ANSYS 2020 R1帶來全新升級的功能，同時上線新一季為大家精心打造的“30天密集學習計劃”，進一步了解ANSYS前沿仿真技術和行業應用。
▼▼▼2020 ANSYS網絡研討會有獎反饋 - 參與者均可獲得千元培訓券及技術鄰金幣獎勵！
展開 
AOD | 屏下天線來了！韓國KREEMO開發全球首個顯示屏內置透明天線
CINNO Research產業資訊，韓國KREEMO公司研發出全球首個顯示屏內置型天線。KREEMO正在與4家北美主要客戶進行技術商業化的密切討論。KREEMO憑借最適合元宇宙(Metaverse)的獨一無二的天線技術正加速進軍全球市場。
根據韓媒ETNews報道，作為全球領先的5G毫米波天線解決方案提供商，KREEMO開發的透明顯示用內置型天線(AOD)的特征是可360度順暢地發送和接收高容量數據。
第五代(5G)移動通信的通信速度比LTE（Long Term Evolution，長期演進)更快，發送和接收的數據容量更大。設備搭載的高性能天線數量增加。但是，為了用戶的便利性，很難再增加設備大小。
KREEMO做了一個新的嘗試，把天線和顯示屏結合在一起。通過提高空間利用率，實現360度順暢地接收和發送數據。
并且，可仍舊使用現有的顯示觸控傳感器功能。在顯示面板內以輕薄的細微電極制作人眼所看不見的陣列天線的技術是關鍵。
目前的天線一般安裝在儀器的背面或側面，因此只能發送和接收來自設備背面或側面的信號。這樣在接收低頻信號時沒有什么問題，但是在發送和接收元宇宙（Metaverse）等海量數據時，會產生信號的干擾。特別是當用手拿著機器或將手機放在支架上時，信號的干擾會最大化。
展開 天線仿真與設計 | 新型充氣太空天線將有望提高瞄準性能
仿真球形天線
球形天線的對稱性是FreeFall技術的關鍵。
FreeFall射頻設計工程師Terrance Pat在Walker指導下獲得博士學位，他表示：“對稱性本質上為球形提供了無限數量的方向，您可以瞄準波束。”無需實際轉動航天器或天線即可有效控制無線電波束的能力是FreeFall方法的關鍵點之一。HFSS能夠對相位和振幅等各種量進行快速網格劃分和參數化調整，為天線仿真與設計提供高效的流程。
Pat指出：“Ansys使確定正確網格的流程在一定程度上實現了自動化。因此，這就和設計天線并定義合適的邊界條件一樣簡單。10次中約有9次都可以使用自動確定的默認網格劃分。”
Pat表示，在仿真天線時他使用替代計算方法來節省時間，例如積分方程(IE)法，該方法使用積分而不是FEM來求解大量方程，以及基于幾何光學的彈跳射線(SBR)法。
Pat稱：“當您有一個大型電氣的反射器時，可以把反射器上的場沖擊近似成基本平行的幾何光線。這樣您就可以使用光線跟蹤從反射器獲得散射場。在這些情況下使用SBR的優點是GPU占用小。您可以使用顯卡來加速計算，這確實很有幫助。”
Ansys HFSS用于工程和銷售
目前，充氣反射球形天線處于原型階段，多家感興趣的潛在客戶正在關注FreeFall公司的進展。
展開 基于HFSS的NFC天線研究與設計
摘 要：針對NFC（Near Field Communication）的天線的交互效率不高，導致傳輸信號不穩定的問題，可以分析天線的參數與電路的結構，使得天線性能達到最優。利用Ansoft HFSS(High Frequency Structure Simulator)進行環形天線的建模與分析，討論了天線的結構參數對天線性能的影響，提出了RLC電路對天線電感的影響，設計了串聯匹配電路。同時對天線的帶寬進行了優化，并對設計的耦合天線傳輸距離進行了仿真，確定最佳耦合距離從而提高天線的品質因數。結果表明：天線的回波損耗降低至-27.25 dB，最佳耦合距離為20 mm。
關鍵詞：近場通信;NFC天線;HFSS仿真;匹配電路;
0 前言
隨著射頻傳輸[1]技術的持續發展，近場通信的應用也在不斷擴大，由于其集成度高、穩定性好，因此在醫療、通信和生物化學等識別領域隨處可見。NFC技術是基于國際標準ISO14443A/B進行設計，其諧振中心頻率在13.56MHz上，能進行快速識別，如公交卡和身份 證[2]。通常NFC技術包含電路和天線設計，不同的設備所需天線的設計不盡相同，為了更好地滿足設計要求，通常會在設計的過程中探究天線性能來增加耦合效率。天線的設計對NFC系統的影響很大，故有必要對天線的結構進行仿真設計[3,4,5,6,7,8]。
展開 漫畫：天線的原理
◆◆天線指標◆◆
之前小伙伴們發現天線的長度方向和收音機，電視的接收效果有某種聯系，實際上我們有意無意對收音機或電視天線的轉動，拉伸，改變了天線的參數，影響了對電磁波的接收。天線的發送接收效果的好壞與天線的參數密切相關，下面我們介紹天線的一些基本參數。
1. 工作頻段
天線總是在一定的頻率范圍(頻帶寬度)內工作，其取決于指標的要求。滿足指標要求的頻率范圍即為天線的工作頻率。各種無線制式不同，運營商使用的頻段也不一樣，需要選擇合適頻段的天線。
2.極化方式
天線的極化就是指天線輻射時形成的電場強度方向。當電場強度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波;當電場強度方向平行于地面時，此電波就稱為水平極化波。
雙極化天線是由極化彼此正交的兩根天線封裝在同一天線罩中組成的。由于性能原因，兩根天線采用±45度的極化方式。
3. 阻抗
對于線天線，天線輸入端的電壓與電流的比值稱為天線的輸入阻抗。
對于面天線，則常用饋線上電壓駐波比來表示天線的阻抗特性。
選擇合適的饋線和阻抗匹配器，保證天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗匹配，使輸入天線或從天線輸出的功率最大。
4. 天線的方向性
天線的方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力。
展開 完備的天線設計解決方案
（轉）
天線設計典型的設計過程可分為選型設計、詳細設計、樣機測試、產品定型和生產等五個階段。
EMSS公司提供了完整的天線仿真解決方案，為天線選型和詳細設計提供強大的電磁仿真工具：
天線設計與天線知識管理工具— Antenna Magus
基于矩量法的三維電磁場分析軟件—FEKO
上圖描述了Antenna Magus和FEKO這兩款軟件在“完整的天線設計、生產流程”中所處的位置，Antenna Magus完成由性能指標生成標準天線模型，FEKO軟件替代圖一中的綠色部分，在標準模型的基礎上通過設計修改實現天線性能最優化。
Antenna Magus具有針對天線設計的知識管理系統，可保存、管理天線設計過程中的所有數據信息，以實現天線設計知識共享與知識積累。甚至可以加入自己定義的天線模型，實現部門或單位內部的天線設計知識積累和共享。
下圖為Antenna Magus 與FEKO在飛機天線布局分析過程中的聯合應用示意圖：
天線設計與天線管理庫
Antenna Magus是全球第一款天線設計與天線知識管理工具，集成了天線設計、陣列設計、轉換器設計以及天線設計知識管理系統。
天線分析及天線布局
FEKO軟件是針對天線設計、天線布局、電磁散射與電磁兼容等問題開發的專業高頻電磁場分析軟件，基于矩量法（MoM），擁有高效的多層快速多極子技術(MLFMM)及實現各種算法的高效并行，并將矩量法與高頻分析方法(如物理光學PO、幾何光學GO、一致性繞射理論UTD等)完美結合，從而非常適合于各種形式、各種規模(電小、電大等)的天線設計：此外，FEKO軟件還混合了有限元法（FEM），能夠精確地處理具有復雜介質的天線問題。 FEKO軟件在電大尺寸問題的求解方面能力突出、優勢明顯。
展開 塔架環境下運載火箭天線耦合輻射仿真研究
摘 要：運載火箭無線系統在發射場塔架內測試時的信號輻射十分復雜，為進一步研究整箭狀態下的天線輻射特性特別是多天線的耦合輻射，借助UG建模技術和Altair Hyper Works 2017電磁兼容仿真平臺，構建塔架-箭體復雜環境下的多天線模型，基于MOM-PO（method of moments-physical optics）混合算法，劃定不同計算區域進行不同尺度剖分，實現快速精確求解多個天線耦合輻射電磁參數，并通過試驗驗證了仿真模型的有效性，拓展研究了單路和多路天線饋電下的近場和遠場分布規律。仿真結果分析表明：地面接收天線適合布置在正對活動平臺透波口位置；可將其他頻段接收天線布置在靠近平臺兩側位置；考慮復雜環境繪制的箭上耦合天線方向圖可提升地面仿真的覆蓋性。
關鍵詞： 矩量法 ; 物理光學法 ; 天線輻射 ; 電磁仿真 ; 運載火箭 ; 塔架
0 引言
隨著新一代運載火箭測量系統無線信號源增多，發射場塔架封閉狀態下測試環境變得復雜，且存在外系統無線測試設備等干擾因素，電磁環境愈加復雜[1-2]。無線信號接收的穩定性及抗干擾能力直接影響試驗任務的測試進度，對塔架內電磁環境進行分析研究，尤其是箭上天線在火箭塔架封閉平臺內的電磁輻射規律顯得尤為必要。
針對封閉塔架內和(星)箭體對天線輻射特性影響的研究相對較少。文獻[2]提出一種針對塔架結構的三維多徑簇信道模型，可用于模擬塔架場景中的通信狀況。考慮到塔架結構本質上是一類特殊的封閉場景，因此室內的信號輻射表現可供參考。文獻[3]關注了復雜結構星體天線測試時的多徑影響，對比分析了天線整星測試和仿真增益方向圖。
展開 一期一會 | 什么是相控陣列天線？
相控陣列天線是一組排列成陣列的單元天線，其像單個天線一樣協同工作，通過電子方式控制發射無線電波，無需物理移動天線即可使其指向一個或多個方向。
在波束成形的過程中，相控陣列系統以相同頻率從每個天線單元發送信號，但每個單元的相位和大小各不相同。這樣做，就會在電磁波疊加時產生相長干涉和相消干涉，從而形成一種代表定向高增益波束的輻射方向圖。
大多數相控陣列天線是平面的，由成百上千個天線單元組成，這些單元可能排列成一條線、一個平面，或者是三維立體結構。工程師會利用仿真驅動的高頻電磁物理學來設計陣列元件、整體陣列配置，以及驅動天線的射頻（RF）硬件和電子電路。
相控陣列天線的基礎知識
相控陣列天線系統十分復雜且功能強大，包含電力電子設備、RF組件和天線設計。為了解設計團隊如何配置相控陣列天線系統，以及哪些應用最適合該技術，工程師應熟悉以下基礎知識。
無線電波振幅、相位、頻率和波長
無線電波是一種高頻電磁輻射，其波形是正弦波，在大約3 KHz至3,000 GHz的帶寬范圍內振蕩。此圖顯示了無線電波的基本特征：
波長是波在一個周期內傳播的距離。幅度是波的最大值，而相位是每個波的峰值之間的差值，或者說是它們的時間延遲。相控陣列天線的頻率通常是恒定的，只有微小的變化，但每個天線的相位和振幅都可以發生變化。
天線單元
天線單元是陣列中的單個天線。雖然有許多不同類型的天線單元可以用于組合形成陣列，但最常用的天線單元是貼片天線、微帶貼片天線、波導喇叭或單極子天線。天線的工作頻率決定了單元的尺寸和間距。
天線增益
天線增益是在給定方向上信號強度（振幅）與理論上理想各向同性輻射源相比的比值（理想各向同性輻射源，會把信號均勻地向所有方向發射）。
展開 
一種新的軌道角動量天線設計
今天就給大家分享一個將軌道角動量與毫米波技術相結合的基于介質諧振器的軌道角動量天線設計，非常具有實用性。這個設計建立了天線的等效模型，推導了其輻射場的理論表達，討論了介質諧振器半徑對渦旋波電磁波模態的影響，通過仿真結果表明，該天線在波段有四個諧振點，能夠分別產生模態的渦旋電磁波。此外，該天線結構緊湊，成本低，增益良好，具有較高的天線效率，產生的各個模態的渦旋電磁波都具有良好的旋轉性，能夠獲得較強的抗干擾能力，為軌道角動量在毫米波頻段的應用提供了一定的現實意義。
天線設計
該天線設計了一種介質諧振器天線，天線結構如圖3所示，圖3(a)是天線的三維結構圖，可以看到該天線是由一個介質諧振器，一條微帶線，一層介質基板和一個接地面構成，圖3(b)是天線俯視圖。
仿真結果分析
天線的S參數能夠準確反映電磁波傳遞過程種的反射情況。如圖7所示是該天線的S參數仿真結果，可以看到，S參數有多次下降，表明這些頻率的波耦合進了諧振器當中，但并不是所有都是OAM模式。在28GHz~36GHz之間，該天線產生了4個諧振點，能夠產生的OAM模態。分別是：在29.6GHz處產生的OAM模態，在30.6GHz處產生的OAM模態，在32.2GHz處產生的OAM模態，在35.1GHz處產生的OAM模態。圖8是該天線電壓駐波比的仿真結果，可以看到在四個諧振點處的VSWR幾乎達到1，在天線的工作頻段28GHz~36GHz之間匹配良好。
由圖9（左側）可以看出，該天線生成的4種OAM波束，空間螺旋相位波前結構清晰可見，符合OAM渦旋電磁波的螺旋相位結構特征，并且相位沒有產生畸變，說明該天線產生的OAM無線電波具有較好的抗干擾性。
圖9（右側）是OAM的４個模態在觀測平面上的振幅分布的波前。
展開 電磁場數值仿真技術及天線設計與應用
第三天 下午
CST電磁仿真軟件的基本操作與天線建模仿真
8 CST 電磁仿真軟件的基本操作與天線建模——掌握CST仿真軟件的使用方法
8.1 CST 基本操作
8.2 CST 仿真的常用設置
8.3 CST 建模方法與模型變換
8.4 CST 激勵類型與常用設置
8.5 CST 仿真誤差分析方法
8.6 CST天線建模的一般步驟
8.7基片集成波導天線原理及設計
實例操作：CST 基片集成波導縫隙陣列天線仿真
第四天 上午
CST天線仿真結果分析及應用技巧
8.8 CST 天線仿真結果及分析
9 CST 天線仿真設置技巧——掌握CST 在天線電磁仿真中的應用技巧
9.1 變量設置
9.2 參數化掃描
9.3 數據后處理
9.4 工作列表設置
10 CST 天線設計、仿真及結果分析——掌握多種典型天線的CST仿真方法
10.1喇叭天線原理及設計
10.2 可重構天線設計及仿真方法
實例操作：可重構介質諧振器天線仿真
第四天 下午
CST典型天線類型及仿真方法總結
10.3 陣列天線原理及仿真方法
實例操作：多點饋電圓極化平面陣列天線仿真
10.4 漏波天線原理及仿真方法
實例操作：復合左右手傳輸線型漏波天線仿真
10.5 頻率選擇表面的仿真方法
實例操作：有源可調諧頻率選擇表面仿真
v CST天線仿真總結：
1．CST天線仿真與HFSS的區別及優勢
2．CST天線仿真的步驟
3．CST天線仿真的技巧
05
報名費用
每人￥3900元（含報名費、培訓費、資料費、
展開 淺談 光學天線。。
天線，按維基百科的定義，"是一種用來發射或接收無線電波—或更廣泛來講—電磁波的器件"。例如，在無線通信系統中，天線被用于發射與接收射頻與微波波段的電磁波。而在我們的智能手機中，就有內置的平面倒F天線(PIFA)，用于接收和輻射射頻波段在2.4GHz和5GHz的電磁波信號。
偶極子天線
由于天線對電磁波的調控作用服從經典電磁學的基礎方程，也即麥克斯韋方程(Maxwell's
Equations)，而麥克斯韋方程在形式上具有頻率(波長)不變性，也就是說，麥克斯韋方程組并沒有限制天線的工作波長。因此，在射頻波段電磁天線的諸多功能(例如頻率選擇表面，相控陣雷達等)，邏輯上也可以在光頻段實現。
上圖可知麥克斯韋方程組在從無線電波到紫外光的整個電磁波譜范圍都是成立的。
從尺度上來看，天線的工作波長λ與天線尺度L是線性相關的。以最簡單的1/2波長偶極子天線(dipole
antenna)為例，它由兩根1/4波長單極子天線(monopole
antenna)組成，其長度是工作波長λ的一半。對于工作900MHz的射頻天線，其長度為估算為 L = λ / 2= (3e8 m/s /
900e6 /s) /2 = 0.167m。而工作波長在可見光的天線，其長度估算為 L = λ
/(2n)，這里n為天線所處的介質環境的折射率。對于工作波長為680nm(紅光)的光學天線，假設其制備襯底為硅，則L = λ / (2n)=
680 nm / 2 / 3.4 = 100
nm。可見，對光學天線(光頻段電磁天線)的研究，首先要解決的是要能實驗制備與光波長尺度可比擬，乃至比光波長尺度還要小的微納結構。
展開 知識點 | 常見天線類型及設計標準
天線設計標準
帶寬：特定信號的頻率范圍
極化：天線輻射的電場方向
方向性：輻射集中在單個方向的程度
物理空間：天線安裝的空間大小
增益：在最大輻射方向上傳輸的功率
效率：天線的輻射功率與其傳輸功率之比
常見天線類型
了解常見天線類型的一般特性，將有助于您為實際應用選擇合適的天線。
從左到右的天線類型示例：喇叭天線、縫隙天線、八木天線和矩形貼片天線
半波偶極子天線
半波偶極子基于偶極子天線，后者是由兩根導電棒或導線制成的最簡單的實用天線。“半波”一詞是指天線的物理尺寸是工作波長的一半。
由于半波偶極子天線易于設計和制造，因此十分常見。事實上，幾乎所有的天線都基于這種設計，它具有干凈的線性極化和旋轉對稱的輻射方向圖。
半波偶極子天線由長度L = l/2的直線導電元件組成，通常在其長度的一半處插入間隙進行饋電。雖然它們通常被認為是窄帶天線，但增加用于形成天線主體的導線半徑是增加帶寬的有效方法。
PIFA天線
平面倒F（PIFA）天線在手機和幾乎所有電子設備中都可以找到。這些天線是偶極子的一種變體，制造成本非常低，可以打印成許多變體以實現不同的帶寬，使其成為符合小空間的良好選擇。
喇叭天線
喇叭天線通常用于需要極高方向性的應用，如雷達槍。它們具有相當簡單的幾何結構，能夠以較少的損耗處理更高的功率。
喇叭天線由一段波導組成，波導在末端向外張開，結束于一個開放的孔徑。喇叭的目的是增加天線的方向性并縮小喇叭平面上的波束寬度。
展開 