天線結構
關注創建者：逍遙虎 創建時間：2018-01-28
天線結構的視頻教程
CST天線仿真：13.56MHz NFC天線的等效及匹配電路講解
在近場通訊日常工作及科研活動中，常需要用到線圈天線。線圈天線結構簡單，但需和其他設備聯合使用。為使線圈天線有效的發揮近場通信功能，則需分析天線本身的等效電路及其匹配電路。 課程大綱： 1. CST天線仿真 2. CST線圈天線等效電路，電感電容值分析 3. CST線圈天線匹配電路，Q值、匹配電路RLC分析
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天線結構的實例教程
6月2日訊，天眼查顯示，浙江吉利控股集團有限公司獲得“一種無人機天線折疊天線結構及應用其的無人機”專利授權，公告號CN213340682U，申請日期為2020年9月，授權日期為2021年6月1日，申請人為浙江吉利控股集團有限公司、四川傲勢科技有限公司。
專利信息顯示，本申請提供一種無人機天線折疊結構及應用其的無人機，包括：天線結構、支撐結構和彈性結構；支撐結構與無人機的機身連接，天線結構與支撐結構轉動連接；彈性結構的一端與支撐結構連接，彈性結構的另一端與天線結構連接；天線結構與無人機的機翼結構位于同側，且天線結構與機翼結構之間的距離不大于機翼結構的長度；
機翼結構向機身折疊時能夠向天線結構施加壓力，以使天線結構繞支撐結構轉動實現折疊；當施加在天線結構的壓力解除時，彈性結構能夠帶動天線結構繞支撐結構轉動實現展開。該無人機天線折疊結構在折疊時不需要額外的操作和設備，能夠有效節省時間和成本，且能夠降低無人機發射難度。
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展開 超透鏡是一種通過控制表面納米結構來調制光束的幅度和相位，進而實現波前操控（如光束偏轉、光束聚焦和偏振分束等）的新型技術，現有的超透鏡設計一般分為介質天線結構和金屬諧振結構兩種。
一、介質天線結構
對于超透鏡的各種應用來說，首先需要超透鏡的單元，即介質天線結構的透過相位可以在360°的相位范圍內進行自由調制。因此，我們第一步要做的便是對不同結構參數下的超透鏡單元進行仿真模擬，并輸出其掃描相位結果，如圖1所示為簡單的矩形介質結構超表面通過腳本掃描得到的結果。在這一過程中，通常需要點監視器、面監視器以及其他監視器的協同，并通過腳本或者FDTD自帶的掃描功能對相位結果進行輸出。
圖 1 不同結構參數下的相位掃描圖
在論文的復現或者書寫過程中，一般還會對結構的電場、磁場或者相位進行對比和輸出，因此也需要利用軟件對一些關鍵的場強分布進行模擬和輸出，如圖2所示為兩個不同結構參數下的磁場分布和截面相位分布圖，從相位分布圖中可以看出通過改變結構參數，其透過率相位發生了一定程度的偏移，這便是后續進行超透鏡整體建模的基礎。在這一過程中，一般僅涉及入門板塊中各監視器輸出圖像的內容以及相關后處理的操作。
圖2 兩個不同結構參數下的截面磁場分布和截面相位分布圖
二、金屬諧振結構
除了這種介質天線結構外，還有大量的研究集中于金屬諧振結構，如圖3所示，這種結構的仿真思路基本第一種結構相同，僅存在部分細節的不同。
圖3 金屬諧振諧振結構和FDTD仿真域
對于金屬諧振結構來說，一般將其反射相位作為超透鏡陣列調控的參數，因此需要對結構的反射率以及反射相位進行仿真模擬，如圖3所示為普通矩形金結構在寬波長范圍下的反射率和反射相位曲線（通常需要對該曲線進行后處理，使其直接輸出角度制的相位）。
展開 其中主程序完成天線結構參數化，并通過幅相分布函數和接口函數庫的調用實現相控陣天線的建模；幅相分布函數為依據不同的波束掃描角，完成陣元饋電幅相分布的計算，其中幅度計算依據taylor分布，第（m，n）單元的相位計算依據平面陣列的綜合公式如下（ps:theta為俯仰角，phi為方位角）；接口函數庫實現了matlab與FEKO之間的對接。
操作流程
step1:天線結構參數輸入，并運行程序，生成建模腳本.lua。
step2:在CADfeko中的腳本編輯器script editor中打開建模腳本，并運行腳本，完成貼片/饋線/多求解項等的建模。
step3:依據天線口徑以及基板材料等參數，完成介質基板建模，最終完成微帶相控陣天線自動建模。
總結
本文介紹了一種微帶相控陣天線自適應建模方法，其依據天線口徑/貼片與饋線的結構參數/波束掃描角范圍，可實現微帶相控陣天線的自適應建模，相較于原模塊，建模效率更高，操作更加便捷。
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展開 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 3、基于CST研究人體對可穿戴天線的影響
作者：
320科技工作室
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808030
首先設計了一款工作在2.45Ghz的倒F天線，其次把天線放在模擬人體附近，研究人體對天線的影響，最后做出對比。
4、基于聯合建模的空心足球建模方法介紹及足球跌落仿真簡單示例
作者：
嗯哼_5038
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807998
本文深思了足球背后的幾何原理后，得出了一種其表面圖案建模的便捷方法，并利用Ansys WORKBENCH LS-DYNA軟件對足球跌落進行了趣味性的有限元分析，得出空心足球撞擊過程中整體表現出脆性、局部表現為回彈。本文仿真案例靈感來源生活，可供UG建模、ANSYS LS-DYNA、WORKBENCH LS-DYNA軟件建模分析方法參考。
5、淺談深圳賽格大廈的搖擺現象
作者：
王鑫敏
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808124
和虎門大橋一樣，深圳賽格大廈突然之間的擺動，牽動著全國人民的心，一時之間，霸占了諸多媒體的頭條。時隔月余，終不見公布造成擺動的原因，以我拙見，引君一觀，權當娛樂爾。
6、剛性小球高速沖擊陶瓷高腳杯仿真
作者：
鋮君之
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808137
眾所周知，沖擊速度影響被沖擊物體破壞的程度。但其實被沖擊物體的表面造型也影響著沖擊的破壞程度。
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天線結構的最新內容
本研究課題基于智能家端產品進行了小尺寸走線、大尺寸結構天線共存的低量級EMI挑戰性仿真研究，并重點分享了仿真關注的精準化、簡易化、快速化三個方向的研究進展，對于準確仿真結果進行了展示，并基于Ansys建立了相關仿真平臺，促進工具平臺思路的普及。
基于HFSS的寬帶圓極化天線設計2個月前
雙層微帶天線設計
圖1
如圖1所示，天線采用雙層結構，下方是正方形貼片，在兩個角引出饋電點，這兩個點施加幅度相同，相位相差90度的激勵信號，天線將實現圓極化輻射
二．90度小型化電橋設計
圖2
圖2是所設計的電橋，采用兩個常規的90度電橋級聯，為進一步縮小空間，采用彎折處理，仿真得到的s參數如下。
同時，該方法還可以輔助探索新型天線結構，挖掘傳統方法難以發現的設計空間。
議題2：天饋系統濾波器的輔助設計與仿真全流程
講師簡介：
羅輝 | Ansys技術經理
Ansys中國高頻和EMC技術團隊技術經理，電子科技大學碩士，曾在華為和NXP先后擔任射頻研發和應用支持工程師。
在佳馳科技的實際項目中 Feko 不僅為天線測試提供了一種高效的仿真驗證手段，也幫助我們在測試方案選型、天線結構優化、暗室建設參數規劃等方面具備了更清晰的依據。仿真從設計中前置地介入到測試驗證環節，這種跨流程協同將進一步推動我們產品開發的精度和效率。
本研究課題基于智能家端產品進行了小尺寸走線、大尺寸結構天線共存的低量級EMI挑戰性仿真研究，并重點分享了仿真關注的精準化、簡易化、快速化三個方向的研究進展，對于準確仿真結果進行了展示，并基于ANSYS建立了相關仿真平臺，促進工具平臺思路的普及。
圖7 4*4陣列
圖8 S11
圖9 主極化和交叉極化
圖10 3D增益
圖7是平板天線最終的結構，仿真的最終S11如圖8，約工作在5.8GHz，圖9是主極化和交叉極化增益，可以看到天線的最大輻射方向有著極低的交叉極化，并且E面和H面方向圖基本對稱。圖10給出3D方向圖，增益達到18.6dBi。
電磁輻射情況等進行仿真，根據仿真結果評估線纜輻射程度以及是否需要增加屏蔽等，減小后期整改的工作量，降低成本
天線EMC設計中的應用
? 對安裝在擋風窗戶上的不同種類的玻璃天線進行仿真，比如玻璃內嵌細金屬絲天線、印刷在玻璃表面的天線以及透明導電薄膜天線等
? 對天線布局及多種天線間互偶情況進行仿真，從而在保證天線性能的基礎上達到更好地布局
? 對毫米波雷達天線的拓撲結構及天線性能以及雷達罩對天線性能的影響進行仿真
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]。
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。文獻[4]借助矩量法和物理光學法的混合算法(method of moment-physical optics, MOM-PO)，計算了導航天線被衛星星體影響后的輻射特性，發現兩者之間的耦合作用會降低天線的最大輻射增益。
[9] 袁鐳,余海東,趙勇,等 .基于變密度法的大型天線系統支撐結構優化設計[J].機械設計與研究,2013,29(1):118-122.
[10] 焦洪宇,周奇才,李文軍,等.基于變密度法的周期性拓撲優化[J].機械工程學報,2013,49(13):132-138.
文章來源：機電工程技術
