HFSS仿真平面螺旋天线学习笔记
- 2026-11-04 21:45:29
每周一篇不定期仿真更新，学习更多仿真实例。
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这里重点关注HFSS软件的操作，关于理论知识将在后面的文章中进行更新。
设计要求：
图1
1、求解器设置
模式驱动求解
图2
2、建模
尺寸单位选择厘米mm
图3
整个天线结构分为2部分：介质和天线贴片。
为了后面方便进行参数分析和优化设计，这里用几个变量表示
图4
介质建模：
材料：Roger 5880（介电常数：2.2，损耗角正切值：0.0009）
模型：圆柱
坐标：
图5
天线建模：
材料：PEC
模型：矩形
图6
螺旋线1坐标：
图7
螺旋线2坐标：
图8
直线1坐标：
图9
直线2坐标：
图10
将上述螺旋线1和2、直线1和2合并后，进行线----面转换，然后再进行轴复制，180复制：
图11
建立的模型如图：
图12
3、激励方式设置
激励方式：集总端口激励（Lumped port）
模型：矩形
坐标：
图13
图14
图15
图16
右键----assign excitation---Lumped port
图17
图18
4、边界条件设置
螺旋面1和螺旋面2设置成理想导体边界（Perf E）。
图19
加入辐射边界条件（空气盒子）：
模型：长方体
坐标：
图20
5、扫频设置
求解中心频率：3GHz，迭代次数：20，收敛误差为0.02
扫频方式：插值扫频，扫频范围：1GHz~10GHz，点数：451
图21
图22
6、设计检查，仿真分析
图23
设计检查没有问题，进行仿真分析，单击Analysis—setup1—sweep—analyze，进行仿真。
图24
7、数据后处理
谐振频率
在状态树下面的results右键，Create Modal Solution Data Report---Rectangular Plot，选择S11，点击new report，即可成图。
图25
图26
图27
从结果可以看出，频率点在2.45GHz时的S11为-40dB左右，带宽为460MHz，满足要求。
阻抗
图28
图29
图30
图31
图32
3GHz的远场方向图
图33
图34
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源代码获取请私信我。
软件版本：ANSYS Electronics Desktop 19.2
