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本分會(huì)場(chǎng)將圍繞天線仿真軟件 HFSS 的深度應(yīng)用展開研討，分享HFSS及Ansys散熱、結(jié)構(gòu)等相關(guān)軟件在天線行業(yè)中的最佳設(shè)計(jì)與實(shí)踐案例。議題涵蓋： 天線AI優(yōu)化與智能設(shè)計(jì) 濾波器輔助設(shè)計(jì)方法 陣列天線仿真新技術(shù)與功能 天線多物理場(chǎng)與場(chǎng)景級(jí)電磁仿真 本次分會(huì)場(chǎng)旨在幫助天線工程師拓展仿真視野，洞悉行業(yè)前沿趨勢(shì)，探索創(chuàng)新設(shè)計(jì)的無(wú)限可能。

受火箭發(fā)射軌道、地面測(cè)控站布站的影響，無(wú)線系統(tǒng)中同一類型天線表現(xiàn)出不同的方向性，其箭上天線方向圖是反映系統(tǒng)輻射特性的最重要指標(biāo)[12]。以往文獻(xiàn)所介紹的研究情況多偏重于理論仿真計(jì)算，涉及的無(wú)線信號(hào)源單一，使用的電磁環(huán)境結(jié)構(gòu)模型與實(shí)際塔架環(huán)境還存在一定的差異，會(huì)導(dǎo)致仿真結(jié)果出現(xiàn)一定偏差，對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)性存在差距。

該公司開發(fā)了一種新型天線，有望以獨(dú)特的方式解決這一挑戰(zhàn)。FreeFall采用充氣結(jié)構(gòu)，可以裝在小型衛(wèi)星內(nèi)，并部署在太空中。此結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)大型孔徑，與傳統(tǒng)天線系統(tǒng)相比，可以在極低質(zhì)量與功耗的情況下傳輸或接收海量數(shù)據(jù)。FreeFall天線本質(zhì)是一個(gè)半透明半金屬化的氣球，可捕獲無(wú)線電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)高效通信。反射器采用球形而非拋物線形，可以實(shí)現(xiàn)極低風(fēng)險(xiǎn)的部署，因?yàn)榍蛐问谴蠖鄶?shù)充氣物體的自然形狀。

圖2 兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的截面磁場(chǎng)分布和截面相位分布圖二、金屬諧振結(jié)構(gòu)除了這種介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)外，還有大量的研究集中于金屬諧振結(jié)構(gòu)，如圖3所示，這種結(jié)構(gòu)的仿真思路基本第一種結(jié)構(gòu)相同，僅存在部分細(xì)節(jié)的不同。

來(lái)源：科學(xué)與技術(shù) 作者：蔣瑞 高天一 關(guān)鍵字：相控陣?yán)走_(dá) 天線冷板 散熱仿真 本文根據(jù)某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)天線艙內(nèi)的空間布局，對(duì)天線冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并運(yùn)用有限元體積法的Icepak軟件對(duì)三維模型進(jìn)行散熱效能仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證了冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足了相控陣?yán)走_(dá)天線陣面發(fā)熱插件通風(fēng)散熱要求。

仿真思路 采用HFSS全三維電磁場(chǎng)仿真軟件，導(dǎo)入汽車車體三維模型和天線模型，利用HFSS FEM和SBR+算法結(jié)合，保證計(jì)算結(jié)果精確性及高效率，仿真天線布局后的性能、及輻射近場(chǎng)分布情況

02HFSS陣列天線模型 本文省略陣列天線的建模過程，以HFSS自帶的偶極子陣列天線為例進(jìn)行示范，該模型文件路徑位于AnsysEM安裝盤目錄的\AnsysEM\Win64\Examples\HFSS\Antennas； 如下圖所示，該陣列天線模型帶有槽狀反射板，由五個(gè)印刷偶極子天線單元組成；03仿真求解設(shè)置技巧 用HFSS

02HFSS陣列天線模型 本文省略陣列天線的建模過程，以HFSS自帶的偶極子陣列天線為例進(jìn)行示范，該模型文件路徑位于AnsysEM安裝盤目錄的\AnsysEM\Win64\Examples\HFSS\Antennas； 如下圖所示，該陣列天線模型帶有槽狀反射板，由五個(gè)印刷偶極子天線單元組成；03仿真求解設(shè)置技巧 用HFSS

主題二：《CST 相控陣天線仿真方案》 30分鐘內(nèi)容簡(jiǎn)介：展示CST在衛(wèi)星通訊相控陣天線的設(shè)計(jì)流程，主要包含：在Array Task中設(shè)置用于圓極化的子陣（sub array）、子陣的仿真分析以及全陣模型的仿真和分析。主題三：《CST陣列天線仿真培訓(xùn)》60分鐘內(nèi)容簡(jiǎn)介：實(shí)操演示CST仿真相控陣天線的全流程。

[5] 嚴(yán)亞龍,柳超,董穎輝,等.不同工況對(duì)甚低頻發(fā)射天線電性能影響的分析方法[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),2018,52(6):98-105.[6] 張雄,劉巖,馬上.無(wú)網(wǎng)格法的理論及應(yīng)用[J].力學(xué)進(jìn)展,2009,39(1):1-36.[7] 張娜.基于SimSolid的礦用特種車輛擺架結(jié)構(gòu)分析[J].煤礦機(jī)電,2020(4):59-62.文章來(lái)源：機(jī)械工程師

通常NFC技術(shù)包含電路和天線設(shè)計(jì)，不同的設(shè)備所需天線的設(shè)計(jì)不盡相同，為了更好地滿足設(shè)計(jì)要求，通常會(huì)在設(shè)計(jì)的過程中探究天線性能來(lái)增加耦合效率。天線的設(shè)計(jì)對(duì)NFC系統(tǒng)的影響很大，故有必要對(duì)天線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)[3,4,5,6,7,8]。

超透鏡是一種通過控制表面納米結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)制光束的幅度和相位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)波前操控（如光束偏轉(zhuǎn)、光束聚焦和偏振分束等）的新型技術(shù)，在之前的文章中已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹了介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)和金屬諧振結(jié)構(gòu)的單元仿真，在掃描了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)應(yīng)的相位后，就可以根據(jù)目標(biāo)相位曲線進(jìn)行相關(guān)建模和仿真。

關(guān)于周期性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，三款主流的仿真軟件FEKO/HFSS/CST均可以用來(lái)進(jìn)行仿真，從計(jì)算效率來(lái)說CST和HFSS要更為優(yōu)秀，設(shè)置過程來(lái)說，CST和FEKO要更為簡(jiǎn)便，三種軟件的建模方法分別如下： HFSS：需要設(shè)置主從邊界條件和Floquet模，計(jì)算速度快，精度高，參數(shù)優(yōu)化也較為便利，具體操作參考B站視頻：周期結(jié)構(gòu)、超表面單元的仿真（HFSS入門教程）； CST：利用模板，

他們可以使用諸如Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件或Ansys Icepak電子冷卻仿真軟件等工具，這些工具可與高頻電磁求解器連接。如果天線安裝在車輛或飛機(jī)上，他們可能需要使用CFD工具，如Ansys Fluent流體仿真軟件，來(lái)了解和設(shè)計(jì)高速空氣動(dòng)力載荷。

天線設(shè)計(jì)該天線設(shè)計(jì)了一種介質(zhì)諧振器天線，天線結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖3(a)是天線的三維結(jié)構(gòu)圖，可以看到該天線是由一個(gè)介質(zhì)諧振器，一條微帶線，一層介質(zhì)基板和一個(gè)接地面構(gòu)成，圖3(b)是天線俯視圖。仿真結(jié)果分析天線的S參數(shù)能夠準(zhǔn)確反映電磁波傳遞過程種的反射情況。