中国电子科大关于微带相控阵天线的计算【专业材料】.ppt

CST STUDIO SUITETM微带相控阵天线的计算,电子科技大学 2014年6月,专业知识,相控阵天线,专业知识,单个阵子天线尺寸(单元),feed center 偏心9.2mm,介质r=2.33,r1,r2,新建project，取名microstrip_antenna_single,专业知识,选择模板,专业知识,修改工作面属性,专业知识,创建介质基板,专业知识,创建接地面,专业知识,创建贴片天线,专业知识,创建同轴线介质芯,专业知识,创建同轴线金属内导体,专业知识,定义波端口,专业知识,设置频率、边界和远场监视器,专业知识,瞬态时域求解,专业知识,端口时域信号,专业知识,S参数,专业知识,端口场,专业知识,远场,专业知识,远场,专业知识,相控阵天线计算的三种方法,专业知识,第一种方法,专业知识,第一种方法,工作界面显示三维远场结果,另存project，取名microstrip_antenna_array1,专业知识,第一种方法,专业知识,第一种方法,专业知识,第一种方法,寻找最大辐射方向的方法：逐步逼近法 根据目测，选定=270度作为初始值固定，扫，得出最大辐射在=21度；再选定=21度作为初始值固定，扫，得出最大辐射在=227度；再选定=227度作为初始值固定，扫，得出最大辐射在=28度；再选定=28度作为初始值固定，扫，得出最大辐射在=228度。 最终确定为最大辐射方向在=228度， =28度。,专业知识,第一种方法,专业知识,第一种方法,专业知识,可以按照二维相控阵的理论，求出主瓣的,用等相位面投影法可得，当矩形天线阵的波束指向为 时，在x方向相邻单元的相位差为：,在y方向相邻单元的相位差为：,故阵列中每个天线单元的相位差为：,其中C为光速，dx和dy为单元在x方向和y方向的间距，负号表示相位的滞后。,专业知识,二者的差异来于在理论公式中，假设天线单元有无限多个，同时天线单元之间没有相互影响。,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,回到单天线 删除结果,另存project，取名microstrip_antenna_array2,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,选择Results-Combine Results.命令,端口1,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第二种方法,专业知识,第三种方法,专业知识,第三种方法,并删除结果,另存project，取名microstrip_antenna_array2,专业知识,第三种方法,专业知识,第三种方法,专业知识,第三种方法,专业知识,第三种方法,专业知识,第三种方法,专业知识,由单个天线计算天线阵： 未考虑天线结构之间的耦合,未考虑激励之间的影响。 整体模型，单独串行激励计算辐射场： 计算仅考虑天线结构之间的相互影响。 整体模型，同时并行激励： 同时考虑结构的相互影响和激励之间的相互影响。,三种方法之总结,专业知识,谢谢！,专业知识,练习： 、一维相控阵天线的计算 、六边形二维相控阵天线的计算,专业知识,一维相控阵天线的计算,专业知识,X方向的一维天线阵，天线单元之间空间间距为d，若要扫描角为（即辐射主瓣方向与Z轴的夹角），则天线单元之间的相移角 =?(依次滞后这么多角度),等相面,在本次计算中，取前面的圆贴片单元天线，在X方向以间距60mm并排6个单元，频率2.4GHz： 1、扫描角=0，则=0.06*sin0*360*2.4*109/(3*108)=0 2、扫描角=15，则=44.7 3、扫描角=30，则=86.4 4、扫描角=45，则=122.2,专业知识,单个阵子天线尺寸,feed center,介质r=2.33,专业知识,先构建基本单元，再选中基本单元向x方向平移，注意平移距离和重复次数！,专业知识,依次设定端口1、2、3、4、5、6！,专业知识,瞬态求解器，并行计算 扫描角=0，则=0,专业知识,专业知识,专业知识,瞬态求解器，并行计算 扫描角=15，则=44.7,专业知识,专业知识,专业知识,瞬态求解器，并行计算 扫描角=30，则=86.4,专业知识,专业知识,专业知识,瞬态求解器，并行计算 扫描角=45，则=122.2,专业知识,专业知识,专业知识,六边形二维相控阵天线的计算,67,专业知识,文献：星载多波束相控阵天线设计与综合优化技术研究，尚勇， 梁广， 余金培， 龚文斌，遥测遥控，2012，33（4）：37-45.,68,专业知识,69,专业知识,70,专业知识,单个阵子天线尺寸,feed center,介质r=2.33,71,专业知识,S参数,72,专业知识,60,73,专业知识,74,专业知识,75,专业知识,