أرحب بهذا المقال لنمذجة هوائي التعرج المقلوب (MIFA) في Ansys HFSS. تعليمات خطوة بخطوة لتصميم هوائي. جعل MIFA الخاص بك!يتم استخدام إصدار البرنامج HFSS 15.0 ، ولكن لا توجد اختلافات كثيرة بين الإصدارات ، وبالتالي يمكن تصميمه في إصدارات أخرى.جدول المحتويات:
قليلا عن الهوائي
هوائي تعرج مقلوب- F هو تعديل هوائي IFA ، الذي يحتوي على الموصل المطبوع الرئيسي في شكل تعرج. يسمح لك هذا التعديل بجعل الهوائي أكثر إحكاما ، وهو أمر ضروري في كثير من الأحيان في الأجهزة المحمولة الحديثة. يمكن دمج MIFA مباشرة في لوحة الجهاز قيد التطوير. يظهر الشكل في الشكل أدناه.تستخدم في نطاقات الأطوال الموجية العشرية والسنتيمترية والملليمترية. يسمح بالحلول البناءة للعمل في أوضاع متعددة الترددات. مخطط الإشعاع (LH) لهذا الهوائي هو حلقي مغلق مع محور دوران على طول قناة الإدخال ويتم تقديمه في الشكل أدناه. تتمتع MIFA باستقطاب رأسي موازٍ لمحور دوران الحلقي.يسمح لك تغيير هندسة الهوائي بتغيير معاوقته ، مما يلغي الأجهزة والدوائر المطابقة الإضافية. يعد تصميم MIFA لجهاز معين قيد التطوير أمرًا فرديًا ، حيث يستخدم الهوائي منطقة اختبار الأرض بالكامل على اللوحة لإصدار موجات كهرومغناطيسية.مزايا:- بساطة البناء
- خصائص الوزن والحجم الصغيرة نسبيًا ؛
- تكلفة الانتاج؛
- التكرار العالي للأحجام.
النزول إلى النمذجة
تحتاج أولاً إلى اتخاذ قرار بشأن نموذج المصدر. توضح الصورة أدناه نموذج هوائي MIFA.الأجزاء الهيكلية للهوائي:- مكب النفايات
- قناة إدخال الهوائي (على اليمين ، يتم إعطاؤها الحجم W) ، يتم توصيل مسار التردد اللاسلكي بها ؛
- القناة الأرضية للهوائي (يسار) ؛
- الجزء المتعرج.
يوضح الشكل تسميات الحروف بأحجام هندسية مختلفة سيتم استخدامها في البرنامج وسيتم تسجيلها كمعلمات:- HP - الحجم الرأسي للمضلع ؛
- LP - الحجم الأفقي للمضلع ؛
- H - ارتفاع الهوائي ، وكذلك طول قنوات الإدخال والقنوات الأرضية ؛
- H2 هي المسافة بين المتعرج والمكب.
- YG هي المسافة بين القنوات.
- W هو سمك الموصلات المطبوعة ؛
- L1 ، L2 ، ... ، L7 هي أطوال الخطوط الأفقية للتعرج.
- LEnd - طول خط النهاية للتعرج.
لا تتغير أبعاد المضلع عادة (يتم صنع الهوائي للوحة المتقدمة) ، أي يبقى لتحسين أطوال الموصلات المطبوعة للهوائي نفسه فقط.بالمناسبة ، يمكنك تجربة عدد الانحناءات المتعرجة ، ليس هناك حد واضح.جوهر المحاكاة هو كما يلي: تحتاج إلى العثور على هندسة الهوائي بحيث تتطابق مع تردد معين ولديه كسب يطابق مهمتك (على سبيل المثال ، تحتاج إلى الهوائي للإشعاع أكثر في المستوى الأفقي الموازي لمستوى اللوحة وأقل في المستوى الرأسي.1. إنشاء المشروع ونموذج المجلس في HFSS
افتح HFSS ، وانقر فوق ملف -> جديد . تم إنشاء مشروع جديد. إذا كانت فارغة ، فانقر فوق RMB في المشروع في نافذة مدير المشروع ، ثم إدراج -> إدراج تصميم HFSS . تم إنشاء ملف بتصميم ثلاثي الأبعاد للمشروع ، سترى المحاور والشبكة.تحتاج أولاً إلى إنشاء المتغيرات الضرورية ، لذلك ، انقر فوق RMB على HFSSDesign ، ثم خصائص التصميم . انقر فوق إضافة ، أدخل اسمًا ، على سبيل المثال ، HP ، حدد النوع الطول ، الوحدات مم ، القيمةالقيمة التي تحتاجها بالملليمتر ، على سبيل المثال ، 75. انقر فوق "موافق". تم إنشاء المتغير. الآن تحتاج إلى القيام بنفس العملية مع جميع المتغيرات الأخرى. بالنسبة للمتغيرات L1 - L7 و LEnd ، قم بتعيين القيم ، على سبيل المثال ، عند 3 مم. YG يساوي 5 مم على الأقل. W يساوي العرض المطلوب للموصلات المطبوعة. نظرًا لأن لوحك يحتوي بالفعل على بعض الأبعاد ، ويتم تخصيص مكان معين للهوائي على اللوحة ، في المعلمة H حدد القيمة التالية (في حالتي ، يقع الهوائي على طول الجانب القصير من اللوحة ، قد يكون لديك على طول الطول الطويل): من قيمة الطول على الجانب الطويل من اللوحة ، اطرح طول المضلع وناقصًا آخر 0.5 مم (0.5 مم هو المسافة البادئة من حافة اللوحة إلى الهوائي). قم أيضًا بإنشاء متغير PortW وتعيينه إلى 0.2 مم (سيكون هذا عرض منفذ الإدخال).انتقل إلى علامة التبويبالعارض -> نوع كائن جديد -> نموذج . الآن ستكون جميع الكائنات الجديدة نماذج.بعد ذلك ، نحتاج إلى إنشاء ركيزة للوحة الدوائر المطبوعة الخاصة بنا ، لهذا ، انقر فوق أعلى شريط أدوات رسم -> Box ، وانقر فوق LMB في مساحة العمل ورسم مستطيل ، ثم انقر فوق LMB مرة أخرى واسحب لأعلى لإنشاء شكل ثلاثي الأبعاد ، وانقر فوق LMB مرة أخرى. النتيجة في الصورة أدناه.الآن دعنا نعيّن أبعاد الركيزة الخاصة بنا ، لهذا انقر LMB على عنصر CreateBox (في الصورة أعلاه ، يشير السهم الأحمر إلى مكان النقر). على اليسار في نافذة الخصائص (أو RMB بواسطة CreateBox -> خصائص ) ، حدد الأبعاد المطلوبة: أدخل "HP + H + 0.5mm" في حقل Xsize ، على غرار عرض اللوحة: في حقل Ysize ، أدخل "LP" ، وفي الحقل Zsize ، حدد سمك اللوحة في ملم ، على سبيل المثال ، 1.5. املأ أيضًا حقل الوظيفة: مفصولة بفواصل "-H-0.5mm، -LP / 2، -1.5mm". سيكون مركز الإحداثيات الآن في منتصف الجانب الضيق من المضلع.إعادة تسمية "Box1" إلى "PCB" عن طريق النقر عليه باستخدام PCM والانتقال إلى الخصائص . في نفس المكان ، حدد المادة ، على سبيل المثال ، FR4_epoxy ، بكتابة البحث. حدد أيضًا اللون المناسب عن طريق تغيير اللون. قم بتغيير الشفافية الشفافة إلى 0.3. يجب أن يتحول كما في الصورة:تحتاج الآن إلى إنشاء مكب نفايات. للقيام بذلك ، انقر فوق رسم -> مستطيل . ويصنع مستطيل صغير من الأصل على اللوح. تغيير حجمها وموقعها. للقيام بذلك ، في خصائصه ، قم بتعيين القيم في حقل Xsize "HP" ، في Ysize - "LP" ، وفي حقل الموضع - "0 ، -LP / 2 ، 0". إعادة تسمية الكائن "Rectangle1" إلى "أعلى" وتغيير لونه. انقر بزر الماوس الأيمن على أعلى -> تعيين الحدود -> الكمال E -> موافق . لذلك قمنا بتعيين خصائص الكائن لموصل مثالي. يجب أن تحصل على نفس الصورة أدناه.سيكون توصيل الأشياء مسطحًا ، ولا يؤثر على النتيجة بقوة ، ومع ذلك ، فإنه يسرع الحسابات بشكل كبير. إذا كنت بحاجة إلى دقة فائقة ، فيمكنك إنشاء كائن ثلاثي الأبعاد من هذا المستطيل بالنقر فوق Modeler -> Thicken Sheet وتحديد السماكة المطلوبة. يمكنك أيضًا تحديد المادة "كوبر". لكن في مشروعنا هذا ليس ضروريًا ، لذلك ، نعمل مع كائنات مثالية مسطحة.الآن تحتاج إلى إنشاء موقع اختبار الأرض على الجانب الآخر من اللوحة. للقيام بذلك ، انقر فوق RMB في الأعلى في شجرة التصميم ، ثم تحرير -> نسخ . RMB في الأعلى مرة أخرى ، ثم تحرير -> لصق. لقد أنشأنا نفس الطبقة بالضبط باسم "Top1". قم بإعادة تسميته إلى "أسفل" وقم بتغيير موضعه بكتابة "0 مم ، -LP / 2 ، -1.5 مم" في حقل الموضع. أعط هذا الكائن أيضًا خصائص Perfect E. الآن لدينا مضلعان أرضيان على جانبي اللوحة.2. إنشاء نموذج هوائي في HFSS
الخطوة التالية هي تصميم الهوائي نفسه. سنقوم بإنشاء الهوائي من المستطيلات.قم بإنشاء متغير لتعيين المسافة من مركز الإحداثيات إلى منتصف قناة الإدخال على اللوحة كما في الفقرة السابقة: name PortY ، قم بتعيين الطول ، على سبيل المثال ، -10 مم. ناقص لأن قناة الإدخال ستنتقل إلى اليسار بالنسبة إلى الأصل.إنشاء قناة إدخال: ارسم مستطيلًا صغيرًا بالنقر فوق رسم -> مستطيل ونشره على مستوى اللوحة. تغيير حجمها وموقعها. Xsize تساوي "H-PortW" ، Ysize - "W" ، Position - "-H، PortY، 0mm". إعادة تسمية الكائن إلى "تغذية" وتعيين اللون للمضلعات. أعطها أيضًا خصائص الموصل المثالي. يجب أن تكون النتيجة كما في الصورة أدناه.الآن إنشاء قناة ترابية. للقيام بذلك ، ارسم مستطيلًا بنفس الطريقة كما في قناة الإدخال ، وقم بنفس العمليات ، فقط قم بتعيين الحجم في حقل Xsize "H" ، والعرض هو نفسه ، وفي حقل الموضع أدخل "-H ، PortY-YG ، 0mm". سمّيها أيضًا "رجوع" وأعطي الكائن نفس لون وخصائص الموصل المثالي. الآن ، باستخدام متغير YG ، يمكنك ضبط المسافة بين قنوات الإدخال والقنوات الأرضية. حاول النقر على HFSSDesign وتغيير متغير YG على اليسار في نافذة الخصائص ، وستتحول قناتك الأرضية بالنسبة إلى المدخلات. أدناه في الصورة يجب أن يتحول إلى مثل هذا. في الوقت نفسه ، لاحظ أنه في شجرة التصميم في علامة التبويب Perfect E توجد جميع عناصرنا.إنشاء رابط بين القنوات. للقيام بذلك ، ارسم مستطيلًا مرة أخرى وقم بتعيين حجمه إلى Xsize "W" ، Ysize إلى "YG-W" ، الموضع إلى "-H ، PortY-YG + W ، 0mm". قم أيضًا بإعطاء الكائن اسم "FeedBack" ، خصائص الموصل واللون المثاليين. النتيجة في الصورة أدناه.عظيم ، يبقى رسم متعرج:- نرسم المستطيل الأول ، نسميه "LineL1" ونضبط حجمه Xsize - "W" ، Ysize - "L1" ، الموضع - "-H ، PortY + W ، 0mm".
- نرسم مستطيلًا ثانيًا ونطلق عليه "Ver1" ونعين حجمه Xsize - "H-H2" ، Ysize - "W" ، Position - "-H، PortY + W + L1، 0mm".
- نرسم المستطيل الثالث ونسميه "LineL2" ونعطيه الحجم Xsize - "W" ، Ysize - "L2" ، الموضع - "-H + H2-W ، PortY + L1 + 2 * W ، 0mm".
- «Ver2» Xsize — «H-H2», Ysize — «W», Position — "-H, PortY+L1+L2+2*W, 0mm".
- «LineL3» Xsize — «W», Ysize — «L3», Position — "-H ,PortY+L1+L2+3*W, 0mm".
- «Ver3» Xsize — «H-H2», Ysize — «W», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+3*W, 0mm".
- «LineL4» Xsize — «W», Ysize — «L4», Position — "-H+H2-W, PortY+L1+L2+L3+4*W, 0mm".
- «Ver4» Xsize — «H-H2», Ysize — «W», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+L4+4*W, 0".
- «LineL5» Xsize — «W», Ysize — «L5», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+L4+5*W, 0".
- «Ver5» Xsize — «H-H2», Ysize — «W», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+L4+L5+5*W, 0".
- «LineL6» Xsize — «W», Ysize — «L6», Position — "-H+H2-W, PortY+L1+L2+L3+L4+L5+6*W, 0mm".
- «Ver6» Xsize — «H-H2», Ysize — «W», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+L4+L5+L6+6*W, 0".
- «LineL7» Xsize — «W», Ysize — «L7», Position — "-H, PortY+L1+L2+L3+L4+L5+L6+7*W, 0".
- نرسم المستطيل الرابع عشر ونطلق عليه "VerLEnd" ونعطيه الحجم Xsize - "LEnd" و Ysize - "W" و Position - "-H و PortY + L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7 + 7 * W ، 0 ".
لا تنس أن تضع ألوان وخصائص الموصلات المثالية. يجب أن يتحول كما في الصورة أدناه.الآن اضغط على Ctrl وانقر فوق LMB على "أعلى" ، ثم على الموصلات الأخرى في المستوى العلوي للوحة. سيتم تمييز جميع الكائنات. بعد ذلك ، انقر فوق RMB "أعلى" -> تحرير -> منطقي -> توحيد ، الآن يتم دمج هذه الكائنات ، وإذا قمت بالنقر فوق أحدها في مساحة العمل ، فسيتم تحديدها جميعًا ككائن واحد. انظر أيضًا إلى شجرة التصميم ، حيث ستظهر علامة التبويب Unite في الكائن العلوي ، حيث يتم عرض جميع المكونات المدمجة.الآن تحتاج إلى إضافة المنفذ. للقيام بذلك ، ارسم مستطيلًا بين قناة الإدخال والمضلع الأرضي وفقًا لحجم قناة الإدخال. قم بتعيين مستطيل المنفذ إلى Xsize - "PortW" ، Ysize - "W" ، Position - "-PortW، PortY، 0". بعد ذلك ، انقر فوق مستطيل RMB هذا وحدد Assign Ecitation -> Lumped Port. انقر فوق التالي ، وحدد خط التكامل -> خط جديد وارسم خطًا كما هو موضح في الشكل أدناه ، ثم انقر فوق التالي وإنهاء.الآن قم بتوسيع HFSSDesign بالنقر فوق علامة الجمع ، وفي علامة التبويب " الإثارة" ، سيظهر المنفذ الخاص بك ، وسيظهر أيضًا في علامة التبويب " جداول البيانات" في شجرة التصميم.والخطوة الأخيرة: تحتاج إلى إضافة الحجم الذي سيتم فيه إجراء الحسابات ، لهذا قم بإنشاء صندوق بأبعاد Xsize = 400 مم ، Ysize = 200 مم ، Zsize = 200 مم والموضع "-200 ، -100 ، -100". تعيين الشفافية 1. يمكنك أيضًا تعطيل الرؤية تمامًا. للقيام بذلك ، انقر فوق عرض اللوحة العلوي -> الرؤية -> رؤية العرض النشط وقم بإلغاء تحديد هذا المربع. بعد ذلك ، انقر بزر الماوس الأيمن على صندوقك في شجرة التصميم وحدد Assign Boundary -> Radiation وانقر فوق OK.تهانينا ، تم! تظهر الصورة أدناه النسخة النهائية من نموذج MIFA.3. إنشاء مشروع للتحليل
تحتاج أولاً إلى النقر فوق RMB في التحليل -> إضافة إعداد الحل . بما أن الهوائي في هذا المشروع مضبوط على تردد 868 ميجاهرتز ، فإننا ندخل تردد 0.868 جيجاهرتز. سيكون لديك التردد الخاص بك. نشير على الفور إلى الحد الأقصى لعدد التمريرات = 36. لذا سيكون الحساب دقيقًا قدر الإمكان. انقر فوق موافق. ننقر فوقRMB على Setup1 في علامة التبويب " التحليل" ، ثم نختار " إضافة اكتساح التردد" ، ونوع الاستيفاء ، و LinearStep وتعيين النطاق من 750 ميجاهرتز إلى 1100 ميجاهرتز في خطوات 1 ميجاهرتز.بعد ذلك ، على اليسار في شجرة المشروع ، انقر فوق RMB على الإشعاع -> إدراج إعداد حقل بعيد -> المجال اللانهائي. لا يمكنك تغيير أي شيء ، أي اترك زوايا Phi من 0 إلى 360 بزيادات قدرها 10 درجات و Theta من 0 إلى 180 بزيادات قدرها 10 درجات وانقر فوق OK.في اللوحة العلوية ، انقر فوق HFSS -> Solution Type وحدد Modal .منجز!4. التحسين الأولي
من الضروري إجراء التحسين ، بمساعدة البرنامج نفسه سيختار المعلمات الهندسية اللازمة.يجب عليك تحديد نطاقات لكل متغير ليتم تغييره. انقر بزر الماوس الأيمن على HFSSDesign -> Design Properties ، وحدد علامة التبويب التحسين ، حيث تحتاج إلى التحقق من العمود تضمين بجوار المتغيرات التي سيتم تحسينها ، وكذلك تعيين نطاق معين باستخدام العمودين Min و Max.نظرًا لأن نقطة خروج مسار التردد الراديوي غالبًا ما تكون ثابتة بالفعل ، فإن متغير PortY ومعلمات المكب تبقى ثابتة ولا يتم تضمينها في التحسين. ستتغير جميع معلمات التعرج الهندسي ، وكذلك المسافة بين قنوات الإدخال والقنوات الأرضية.في بعض الأحيان يتم تحديد الحد الأقصى لارتفاع الهوائي من خلال أبعاد اللوحة المطورة ، ثم يجب أيضًا ترك المعلمة H ثابتة.بعض بيانات الهوائي: H, () . , , H. , H , , H, , H , , , 50 .
.
, YG.
لذلك ، نضع علامات الاختيار الضرورية ونحدد النطاق المتغير. انقر فوق موافق.الآن انقر فوق RMB على Optimetrics على اليسار في شجرة المشروع ، ثم إضافة -> Optimization . تحتاج إلى اختيار خوارزمية التحسين (لا يجب اختيار خوارزمية "شبه نيوتونية" ، حيث تستخدم هذه الخوارزمية تدرج معلمة S ، ويمكن أن تقع في الحد الأدنى المحلي) ، يمكنك اختيار ، على سبيل المثال ، خوارزمية "جينية".بعد ذلك ، انقر فوق إعداد العمليات الحسابية في نفس النافذة ، وحدد المعلمات من العمود S ، وحدد S (1،1) على اليمين ، و dB إلى اليمين. انتقل إلى علامة التبويب نطاق الحساب وتحقق من التردد.تحقق في علامة تبويب المتغيرات من الحد الأدنى من الخطوات لتغيير المعلمةحد أدنى ، اجعلها 0.1 أو أقل على الأقل ، لذا ستكون دقة التحسين أعلى ، ولكن التحسين قد يستغرق وقتًا أطول.انقر فوق إضافة حساب . الشرط الصحيح لـ "<=" ، في الهدف ، أدخل ، على سبيل المثال ، -40 ، في الوزن ، أدخل 1. وبالتالي ، سيستمر التحسين حتى يكون هناك حل حيث يكون معامل الانعكاس S (1،1) أقل من أو يساوي - 40 ديسيبل انقر فوق موافق.انقر بزر الماوس الأيمن على OptimizationSetup1 الذي يظهر على اليسار في علامة التبويب Optimetrics -> Analyze . سيبدأ التحسين. يمكن أن يصل عدد التكرارات إلى عدة آلاف. على أحد أجهزة الكمبيوتر الأساسية (إذا لم يكن لديك ترخيص HPC) ، يمكن أن يكون وقت التحسين ساعات أو أيام ، بحيث يمكنك وضعها بين عشية وضحاها.أيضًا ، أثناء عملية التحسين ، يمكنك النقر فوق RMB في OptimizationSetup1 -> عرض نتيجة التحليل . هناك نوعان من علامات تبويب: قطعة أرض و الجدول . على قطعة أرض التبويب يعرض الرسم البياني للنتائج. كلما انخفضت قيمة التكلفة ، كان ذلك أفضل. بعد اكتمال التحسين أو بعد إيقاف عملية التحسين ، يمكنك النقر فوق علامة التبويب جدول ، والفرز حسب قيمة التكلفة بالنقر فوق العمود المقابل ، وتحديد الخيار بأدنى القيم والنقر فوق تطبيق . ستقوم بتطبيق التكوين المحدد.الآن يمكنك القيام بالتحليل. انقر بزر الماوس الأيمن فوق Setup1 في علامة التبويب " تحليل"> "تحليل" .بعد الحساب ، تحتاج إلى عرض النتائج. للقيام بذلك ، قم بإنشاء "التقارير" التالية:RMB حسب النتائج في شجرة المشروع -> إنشاء تقرير بيانات حل مشروط -> رسم مستطيل ، حدد المعلمة S (1،1) في ديسيبل من التردد. انقر فوق تقرير جديد . ولدينا علامة تبويب في النتائج ، كما يتم عرض رسم بياني لاعتماد التردد على معامل الانعكاس S (1،1). توضح الصورة أدناه مثالاً على هذا الرسم البياني لحله بعد التحسين الأولي ، والذي استمر 1060 تكرارًا (المعلمة H هنا 14 مم).كما يتضح من الرسم البياني ، فإن معامل الانعكاس بتردد 868 ميجاهرتز هو -7.46 ديسيبل ، وهو صغير جدًا ، وتبدأ النتيجة الجيدة من -20 ديسيبل. علاوة على ذلك ، هناك حد أدنى ثانٍ إلى اليمين ، يجب تخفيضه.دعنا ننشئ التقرير التالي: لهذا ، انقر فوق RMB مرة أخرى على النتائج -> إنشاء تقرير Far Farss -> 3D Polar Plot ، وحدد كسب -> GainTotal بالديسيبل في جميع الزوايا. انقر فوق تقرير جديد. يوجد أدناه رسم بياني لـ KU لنفس الحل.أقصى KU في المستوى الأفقي هو 1.5 ديسيبل.أضف الرسوم البيانية للإدخال النشط ومفاعلية الهوائي: انقر فوق RMB على النتائج -> إنشاء تقرير بيانات حل مشروط -> مخطط مستطيل ، حدد معلمة Z -> Z (1،1) -> re وانقر فوق تقرير جديد . الآن في نفس النافذة ، انقر فوق im و Add Trace ، ويضاف منحنى آخر إلى نفس الرسم البياني. توضح الصورة أدناه الرسوم البيانية للنشاط ومفاعلة الهوائي.مقاومة الهوائي 21.59 أوم ، والمفاعلة 11.74 أوم. مهمة التنسيق هي الحصول على مقاومة نشطة تبلغ 50 أوم ومفاعلية 0 أوم.5. مثال على تغيير الهندسة
هل تتذكر "القليل من بيانات الهوائي" الموجودة في المفسد؟ لذلك ، على سبيل المثال ، بزيادة المعلمة H بمقدار 2 مم ، نحصل على البيانات التالية:والتغير في S (1،1) يرجع إلى حقيقة أن المقاومات النشطة والتفاعلية ، والتي تظهر رسومها البيانية في الشكل أدناه ، قد تغيرت ، تغيرت KU ، لأن أبعاد الهوائي قد زادت.6. نقوم بإجراء تحليل بارامترى
من أجل الاقتراب من المطابقة الكاملة للهوائي ، يجب عليك إجراء تحليل معلمي (يمكنك البدء بتمييز المسافة بين القنوات): انقر فوق RMB على Optimetrics -> Add -> Parametric ، في علامة التبويب Sweep Definitions على النقر بزر الماوس الأيمن فوق Add ، وحدد المعلمة YG -> الخطوة الخطية و أدخل نطاقًا ، على سبيل المثال ، من 0.2 مم إلى 12 مم (يتم اختيار القيمة القصوى بحيث تكون هناك مسافة إلى حافة اللوحة ، على سبيل المثال 0.5 مم) ، في علامة التبويب الجدول ، توجد جميع القيم المحسوبة (تحولت إلى 60) ، في علامة التبويب خيارات ، حدد مربع الاختيار حفظ الحقول والشبكة، هذا ضروري من أجل رسم الكثير من المنحنيات على رسم بياني واحد واختيار الصحيح. انقر فوق موافق. تحليل الرنمينبى -> تحليل .بعد الانتهاء من الحسابات على الرسم البياني الأول ، قم بإخراج عائلة المنحنيات S (1،1) لكل تغيير محسوب. للقيام بذلك ، افتح علامة التبويب الرسم البياني XY Plot 1 (إذا لم تقم بتغيير الاسم) ، انقر نقرًا مزدوجًا على dB (S (1،1)) أو RMB على XY Plot 1 -> تعديل التقرير ، افتح علامة التبويب العائلات ، حدد الأسرة المطلوبة ، على سبيل المثال ، بالنقر الزر في العمود تحرير مقابل المتغير YG -> حدد استخدام جميع القيم . انقر بعد ذلك فوق تطبيق التتبع. سيظهر رسم بياني أمامك ، وحدد المنحنى الأنسب من خلال الإشارة إليه أو النقر فوقه ، وتذكر: مع أي معلمة تم إنشاء هذا الرسم البياني ، وتغييره في جميع معلمات المشروع. فيما يلي رسم بياني لتحليل المعلمات لأحد المعلمات الهندسية.يمكن أن نرى من الرسم البياني أن هناك منحنى أرجواني يصل فيه S (1،1) إلى -40 ديسيبل. ما عليك سوى تحديد قيمة هذه المعلمة ، وتغييرها إلى التحسين وتحسينها إذا لزم الأمر.يمكنك إجراء مثل هذه التحليلات البارامترية القصيرة على أي معلمات هندسية.بالمناسبة ، إذا كنت ترغب في تغيير العديد من المعلمات الهندسية في وقت واحد ، فيمكنك ببساطة إنشاء متغير ، على سبيل المثال ، k وإضافته إلى جميع هذه المعلمات الهندسية ، وإجراء تحليل معلمي على المتغير k. يمكنك أيضًا محاولة جمع هذا المتغير وطرحه من معلمات هندسية مختلفة ، ثم سيزداد أحدهما بزيادة k ، والآخر سينخفض. لا تنس أن تضيف "مم" بعد القيمة الرقمية في حقل القيمةمعلمة هندسية ، وإلا سيكون هناك خطأ في الوحدات. على سبيل المثال ، انقر فوق RMB على HFSSDesign -> خصائص التصميم -> قم بإنشاء معلمة k وقم بمعادلتها إلى 0 (الطول) ، ثم انقر فوق أي معلمة هندسية -> تحرير وفي حقل القيمة أدخل "15mm + k". الآن لن تكون هناك أخطاء.7. التحسين النهائي
عندما تختار أفضل تصميم هندسي بعد تحديد المعلمات ، يمكنك تحقيق أقصى النتائج. للقيام بذلك ، سنقوم بإجراء تحسين آخر بالقرب من قيم المعلمات الهندسية التي تم الحصول عليها بالفعل ، أي من الضروري تقليل نطاق تغييرات المعلمات في HFSSDesign -> خصائص التصميم لجميع المتغيرات المتغيرة.انقر بزر الماوس الأيمن على Optimetrics على اليسار في شجرة المشروع ، ثم أضف -> Optimization . يجب تحديد خوارزمية تحسين بحث الأنماط . أضف المتغير S (1،1) مرة أخرى كما هو الحال في التحسين الأولي ، أضف المتغير الثاني الآن بالضغط على إعداد الحساب . واختيار Far Fields على اليسار في حقل نوع التقرير ، انقر فوقكسب -> GainTotal بالديسيبل. بعد ذلك ، أضف إضافة حساب وأدخل في حقل الشرط "> =" ، في حقل الهدف "10" ، في حقل الوزن "0" ، بحيث يكون المتغير الأول أكثر أهمية في الوزن ، لأن التنسيق أكثر أهمية بالنسبة لنا من KU.تحقق في علامة تبويب المتغيرات من الحد الأدنى من الخطوات لتغيير المعلمة Min ste p ، كلما كان ذلك أفضل ، كلما كانت دقة التحسين أعلى ، ولكن التحسين قد يستغرق وقتًا أطول.نبدأ التحليل. على الأرجح ، سيتم تمرير التحسين بسرعة ، وستحصل تلقائيًا على النتيجة ، أي ستتغير المعلمات الهندسية الخاصة بك إلى معلمات جديدة ، حيث توجد علامة اختيار لتحديث المعلمات بعد التحسين في علامة التبويب "عام" لتحليل التحسين.تهانينا ، MIFA جاهز!مثال على هوائي محسن بالكامل:وكذلك مخطط سميث.
ولكن كيف ينبعث الهوائي؟
يمكنك إنشاء رسم متحرك لإشعاع المجال E: افتح الطائرات -> اضغط XY أو XZ ، ثم انقر فوق RMB في منطقة العمل -> Plot Fields -> E -> Mag E -> Done . بعد توسيع علامة التبويب Field Overlays ، RMB بواسطة Mag_E1 -> Animate .يمكنك إنشاء رسم متحرك لإشعاع المجال H: افتح الطائرات -> اضغط XY أو XZ ، ثم انقر فوق RMB في منطقة العمل -> Plot Fields -> H -> Mag H -> Done . بعد توسيع علامة التبويب Field Overlays ، RMB بواسطة Mag_H1 -> Animate .تظهر صور GIF إشعاعًا كهرومغناطيسيًا قويًا. التيار في نهاية الجانب المتعرج من الهوائي هو الحد الأدنى.استنتاج
أود أن أضيف أن المحاكاة الأكثر دقة لهوائي MIFA ستكون ، إذا قمت بإنشاء النموذج الأكثر واقعية مع جميع الفتحات المثبتة على اللوح بواسطة المكونات الإلكترونية والأشياء القريبة الأخرى ، يجب أن تكون الموصلات ضخمة ولها ، على سبيل المثال ، خصائص النحاس.كما تظهر الممارسة ، غالبًا ما تكون النماذج المبسطة والمثالية كافية. من الأفضل وضع منصات الاتصال تحت الفلتر أو الدوائر المطابقة ، وقياس SWR وخصائص الإدخال الأخرى للهوائي مع الجهاز ، وحساب قيم مكونات المرشح لتحقيق أقصى مطابقة حقيقية وتثبيت المكونات على هذه الوسائد.شكرا لكم على اهتمامكم ، آمل أن تكونوا قد استمتعتم بهذا المقال.