मैं Ansys HFSS में Meander inverted-F एंटीना (MIFA) मॉडल करने के लिए इस लेख का स्वागत करता हूं। एंटीना डिजाइन करने के लिए चरण-दर-चरण निर्देश। अपना MIFA बनाओ!

कार्यक्रम का संस्करण HFSS 15.0 का उपयोग किया जाता है, लेकिन संस्करणों के बीच इतने अंतर नहीं हैं, इसलिए इसे अन्य संस्करणों में मॉडल किया जा सकता है।

विषय - सूची:

एंटीना के बारे में थोड़ा

मेएंडर इनवर्टेड-एफ एंटीना आईएफए एंटीना का एक संशोधन है, जिसमें मेन्डियर के रूप में मुख्य मुद्रित कंडक्टर है। यह संशोधन आपको एंटीना को और अधिक कॉम्पैक्ट बनाने की अनुमति देता है, जो आधुनिक मोबाइल उपकरणों में अक्सर आवश्यक होता है। MIFA को सीधे विकास के तहत डिवाइस के बोर्ड में एकीकृत किया जा सकता है। उपस्थिति नीचे चित्र में दिखाया गया है।

डेसीमीटर, सेंटीमीटर और मिलीमीटर तरंग दैर्ध्य की श्रेणियों में उपयोग किया जाता है। यह बहु-आवृत्ति मोड में काम करने के लिए रचनात्मक समाधान की अनुमति देता है। इस तरह के ऐन्टेना का विकिरण पैटर्न (एलएच) इनपुट चैनल के साथ रोटेशन की धुरी के साथ एक बंद टॉरॉयड है और नीचे दिए गए आंकड़े में प्रस्तुत किया गया है। MIFA में एक ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण है जो कि टेरॉइड के रोटेशन के अक्ष के समानांतर है।

एंटीना की ज्यामिति को बदलने से आपको इसके प्रतिबाधा को बदलने की अनुमति मिलती है, जो अतिरिक्त मिलान वाले उपकरणों और सर्किट को समाप्त कर देता है। विकास के तहत एक विशिष्ट उपकरण के लिए डिजाइनिंग MIFA व्यक्तिगत है, क्योंकि एंटीना विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करने के लिए बोर्ड पर पूरी पृथ्वी परीक्षण जमीन का उपयोग करता है।

लाभ:

निर्माण की सादगी;
अपेक्षाकृत छोटे वजन और आकार की विशेषताएं;
उत्पादन लागत;
आकार की उच्च पुनरावृत्ति।

मॉडलिंग के लिए नीचे उतर रहा है

सबसे पहले आपको स्रोत मॉडल पर निर्णय लेने की आवश्यकता है। नीचे दी गई तस्वीर MIFA एंटीना मॉडल को दिखाती है।

एंटीना के संरचनात्मक भागों:

जमीन का लैंडफिल;
एंटीना इनपुट चैनल (दाईं ओर, इसे आकार डब्ल्यू दिया जाता है), आरएफ पथ इससे जुड़ा हुआ है;
एंटीना का पृथ्वी चैनल (बाएं);
मेन्डियर भाग।

यह आंकड़ा विभिन्न ज्यामितीय आकारों के पत्र पदनामों को दिखाता है जो कार्यक्रम में उपयोग किए जाएंगे और मापदंडों के रूप में दर्ज किए जाएंगे:

एचपी - बहुभुज का ऊर्ध्वाधर आकार;
एलपी - बहुभुज का क्षैतिज आकार;
एच - एंटीना की ऊंचाई, इनपुट और ग्राउंड चैनलों की लंबाई भी;
H2 मेन्डियर और लैंडफिल के बीच की दूरी है;
YG चैनलों के बीच की दूरी है;
डब्ल्यू मुद्रित कंडक्टर की मोटाई है;
L1, L2, ..., L7 मेन्डियर की क्षैतिज रेखाओं की लंबाई है;
लेन्ड - मेन्डियर की अंतिम पंक्ति की लंबाई।

बहुभुज के आयाम आमतौर पर नहीं बदलते हैं (एंटीना अक्सर विकसित बोर्ड के लिए बनाया जाता है), अर्थात्। यह केवल एंटीना के मुद्रित कंडक्टरों की लंबाई का अनुकूलन करने के लिए रहता है।
वैसे, आप मेन्डर बेंड की संख्या के साथ प्रयोग कर सकते हैं, कोई स्पष्ट सीमा नहीं है।

सिमुलेशन का सार इस प्रकार है: आपको इस तरह के एक एंटीना ज्यामिति को खोजने की आवश्यकता है ताकि यह एक विशिष्ट आवृत्ति से मेल खाए और एक ऐसा लाभ हो जो आपके कार्य से मेल खाता हो (उदाहरण के लिए, आपको बोर्ड के विमान के समानांतर क्षैतिज विमान में अधिक विकिरण करने की आवश्यकता है और ऊर्ध्वाधर एक में कम है।

1. HFSS में बोर्ड के प्रोजेक्ट और मॉडल का निर्माण

HFSS खोलें, फ़ाइल पर क्लिक करें -> नया । एक नया प्रोजेक्ट बनाया गया है। यदि यह खाली है, तो प्रोजेक्ट मैनेजर विंडो में प्रोजेक्ट पर आरएमबी पर क्लिक करें, फिर डालें -> एचएफएसएस डिज़ाइन डालें । परियोजना के 3 डी डिज़ाइन के साथ एक फ़ाइल बनाई गई है, आप कुल्हाड़ियों और ग्रिड को देखते हैं।

पहले आपको आवश्यक चर बनाने की जरूरत है, इसके लिए एचएफएसएसडिजाइन पर आरएमबी पर क्लिक करें , फिर डिजाइन गुण । उदाहरण के लिए, नाम जोड़ें क्लिक करें , एचपी दर्ज करें, प्रकार लंबाई , इकाइयों मिमी, मूल्य मान इंगित करेंउदाहरण के लिए, आपको मिमी में आवश्यक मान, 75. ठीक क्लिक करें। परिवर्तनशील बनाया गया। अब आपको अन्य सभी चर के साथ एक ही ऑपरेशन करने की आवश्यकता है। चर L1 - L7 और LEnd के लिए, मान सेट करें, उदाहरण के लिए, 3 मिमी पर। YG कम से कम 5 मिमी के बराबर। डब्ल्यू मुद्रित कंडक्टरों की आवश्यक चौड़ाई के बराबर है। चूंकि आपके बोर्ड में पहले से ही कुछ आयाम हैं, और बोर्ड पर ऐन्टेना के लिए एक निश्चित स्थान आवंटित किया गया है, पैरामीटर में एच निम्नलिखित मान निर्दिष्ट करता है (मेरे मामले में, एंटीना बोर्ड के छोटे पक्ष के साथ स्थित है, आपके पास यह लंबे समय तक हो सकता है): लंबाई मान से बोर्ड की लंबी तरफ, बहुभुज की लंबाई को घटाएं और एक और माइनस 0.5 मिमी (0.5 मिमी बोर्ड के किनारे से एंटीना तक इंडेंट है)। इसके अलावा एक पोर्टवे वैरिएबल बनाएं और इसे 0.2 मिमी पर सेट करें (यह इनपुट पोर्ट की चौड़ाई होगी)।

टैब पर जाएंमॉडलर -> नई वस्तु प्रकार -> मॉडल । अब सभी नए ऑब्जेक्ट मॉडल होंगे।

अगला, हमें अपने मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए एक सब्सट्रेट बनाने की आवश्यकता है, इसके लिए ड्रा के शीर्ष पर क्लिक करें -> बॉक्स टूलबार , कार्यक्षेत्र पर एलएमबी पर क्लिक करें और एक आयत खींचें, फिर एलएमबी पर क्लिक करें और तीन आयामी आकार बनाने के लिए खींचें, फिर से एलएमबी पर क्लिक करें। नीचे दिए गए चित्र में परिणाम।

अब हमारे सब्सट्रेट के लिए आयाम सेट करते हैं, इसके लिए CreateBox तत्व पर LMB पर क्लिक करें (ऊपर चित्र में, लाल तीर इंगित करता है कि कहाँ क्लिक करना है)। गुण विंडो में बाईं ओर (या CreateBox द्वारा RMB -> गुण ), आवश्यक आयाम निर्दिष्ट करें: Xsize फ़ील्ड में, बोर्ड चौड़ाई के समान "HP + H + 0.5 मिमी" दर्ज करें: Ysize फ़ील्ड में, "LP" दर्ज करें, और Zsize फ़ील्ड में बोर्ड मोटाई निर्दिष्ट करें मिमी में, उदाहरण के लिए, 1.5। स्थिति फ़ील्ड भी भरें: अल्पविराम "-H-0.5 मिमी, -LP / 2, -1.5 मिमी" द्वारा अलग। निर्देशांक का केंद्र अब बहुभुज के संकीर्ण पक्ष के बीच में होगा।

PCM के साथ क्लिक करके और गुण पर जाकर "Box1" का नाम "PCB" पर रखें । उसी स्थान पर, सामग्री निर्दिष्ट करें, उदाहरण के लिए, खोज में टाइप करें FR4_epoxy। इसके अलावा बदलकर उचित रंग का चयन रंग। पारदर्शी पारदर्शिता को 0.3 में बदलें । यह तस्वीर की तरह बाहर निकलना चाहिए:

अब आपको 2 लैंडफिल बनाने की जरूरत है। ऐसा करने के लिए, ड्रा -> आयत पर क्लिक करें । और बोर्ड पर मूल से एक छोटा सा आयत बनाओ। इसका आकार और स्थिति बदलें। ऐसा करने के लिए, इसके गुणों में, Xsize फ़ील्ड "HP" में, Ysize - "LP" और स्थिति फ़ील्ड में मानों को सेट करें - "0, -LP / 2, 0"। ऑब्जेक्ट "रेक्टेंगल 1" का नाम "टॉप" पर रखें और उसका रंग बदलें। शीर्ष पर राइट क्लिक करें -> सीमा निर्धारित करें -> सही ई -> ठीक है । इसलिए हम एक आदर्श कंडक्टर के ऑब्जेक्ट गुण सेट करते हैं। आपको नीचे दी गई तस्वीर में जैसा होना चाहिए।

आवर्ती वस्तुएं सपाट होंगी, यह परिणाम को दृढ़ता से प्रभावित नहीं करता है, हालांकि, यह गणनाओं को काफी तेज करता है। यदि आपको सुपर परिशुद्धता की आवश्यकता है, तो आप मॉडलर -> थिकेन शीट पर क्लिक करके और आवश्यक मोटाई निर्दिष्ट करके इस आयत से एक त्रि-आयामी ऑब्जेक्ट बना सकते हैं । आप सामग्री "सहयोग" भी निर्दिष्ट कर सकते हैं। लेकिन हमारी परियोजना में यह आवश्यक नहीं है, इसलिए, हम फ्लैट आदर्श वस्तुओं के साथ काम करते हैं।

अब आपको बोर्ड के दूसरी तरफ एक पृथ्वी परीक्षण साइट बनाने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, डिज़ाइन ट्री में शीर्ष पर RMB पर क्लिक करें, फिर संपादित करें -> कॉपी करें । फिर से शीर्ष पर आरएमबी, फिर संपादित करें -> पेस्ट करें। हमने "Top1" नाम के साथ एक ही परत बनाई है। इसे "नीचे" का नाम दें और स्थिति फ़ील्ड में "0 मिमी, -LP / 2, -1.5 मिमी" लिखकर अपनी स्थिति बदलें। इस ऑब्जेक्ट को परफेक्ट ई के गुण भी दें। अब हमारे पास बोर्ड के दोनों तरफ 2 ग्राउंड पॉलीगॉन हैं।

2. एचएफएसएस में एक एंटीना मॉडल बनाना

अगला कदम एंटीना को स्वयं डिजाइन करना है। हम आयतों से एंटीना बनाएंगे।

बोर्ड पर इनपुट चैनल के मध्य में निर्देशांक के मध्य से दूरी को सेट करने के लिए एक चर बनाएं जैसा कि पिछले पैराग्राफ में है: नाम पोर्टी, लंबाई निर्धारित करें, उदाहरण के लिए, -10 मिमी। माइनस क्योंकि इनपुट चैनल मूल के सापेक्ष बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा।

एक इनपुट चैनल बनाएं: ड्रा -> आयत पर क्लिक करके और बोर्ड के विमान पर इसे फैलाकर एक छोटी आयत बनाएं । इसका आकार और स्थिति बदलें। Xsize "H-PortW", Ysize - "W", स्थिति - "-H, PortY, 020" के बराबर है। ऑब्जेक्ट को "फ़ीड" का नाम दें और बहुभुज के रूप में रंग सेट करें। इसे एक आदर्श कंडक्टर के गुण भी दें। परिणाम नीचे चित्र में जैसा होना चाहिए।

अब एक मिट्टी की नहर बनाएं। ऐसा करने के लिए, इनपुट चैनल के साथ उसी तरह से एक आयत बनाएं, उसी ऑपरेशन को करें, बस आकार को "X" फ़ील्ड में सेट करें, चौड़ाई समान है, और स्थिति फ़ील्ड में "-H, PortY-YG, 0mm" दर्ज करें। इसे "बैक" भी नाम दें और ऑब्जेक्ट को एक आदर्श कंडक्टर के समान रंग और गुण दें। अब, YG चर का उपयोग करके, आप इनपुट और ग्राउंड चैनल के बीच की दूरी को समायोजित कर सकते हैं। HFSSDesign पर क्लिक करने का प्रयास करें और गुण विंडो में बाईं ओर YG चर को बदलें, आपका पृथ्वी चैनल इनपुट के सापेक्ष शिफ्ट होगा। तस्वीर में नीचे यह इस तरह से बाहर निकलना चाहिए। उसी समय, ध्यान दें कि परफेक्ट ई टैब में डिज़ाइन ट्री में हमारे सभी तत्व हैं।

चैनलों के बीच एक जम्पर बनाएं। ऐसा करने के लिए, फिर से एक आयत बनाएं और इसके आकार को Xsize "W", Ysize से "YG-W", स्थिति से "-H, PortY-YG + W, 0mm" पर सेट करें। ऑब्जेक्ट को "फीडबैक" नाम भी दें, आदर्श कंडक्टर और रंग के गुण। नीचे दिए गए चित्र में परिणाम।

महान, यह एक मेयर आकर्षित करने के लिए बनी हुई है:

हम पहली आयत खींचते हैं, इसे "लाइनएल 1" कहते हैं और इसके आकार को एक्ससाइज़ - "डब्ल्यू", यसाइज़ - "एल 1", स्थिति - "-एच, पोर्टी + डब्ल्यू, 0 मिमी" सेट करते हैं।
हम दूसरी आयत बनाते हैं और इसे "Ver1" कहते हैं और इसका आकार Xsize - "H-H2", Ysize - "W", स्थिति - "-H, PortY + W + L1, 0mm" सेट करते हैं।
हम तीसरी आयत बनाते हैं और इसे "LineL2" कहते हैं और इसे आकार देते हैं - "W", Ysize - "L2", स्थिति - "-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".
हम चौदहवें आयत को आकर्षित करते हैं और इसे "Verlend" कहते हैं और इसे Xsize का आकार देते हैं - "LEnd", Ysize - "W", स्थिति - "-H, PortY + L1 + L2 + L3 + L4 + L4 + L5 + L6 + L7 + 7 * W" ० ”।

एक आदर्श कंडक्टर के रंग और गुणों को नीचे रखना मत भूलना। यह नीचे की तस्वीर की तरह निकला होना चाहिए।

अब Ctrl दबाए रखें और "शीर्ष" पर LMB क्लिक करें, और फिर बोर्ड के ऊपरी तल पर अन्य कंडक्टरों पर। सभी वस्तुओं पर प्रकाश डाला जाएगा। इसके बाद, "टॉप" आरएमबी -> एडिट -> बुलियन -> यूनाइट पर क्लिक करें, अब ये ऑब्जेक्ट संयुक्त हैं, और यदि आप कार्यक्षेत्र में इनमें से किसी एक पर क्लिक करते हैं, तो वे सभी एक ऑब्जेक्ट के रूप में चुने जाएंगे। डिजाइन ट्री को भी देखें, वहां यूनाइट टैब शीर्ष ऑब्जेक्ट में दिखाई देगा , जहां सभी संयुक्त घटक प्रदर्शित होते हैं।

अब आपको पोर्ट जोड़ने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, इनपुट चैनल के आकार के अनुसार इनपुट चैनल और जमीन बहुभुज के बीच एक आयत बनाएं। पोर्ट आयत को Xsize - "PortW", Ysize - "W", स्थिति - "-PortW, PortY, 0" पर सेट करें। इसके बाद, इस आरएमबी आयत पर क्लिक करें और असाइन इमिटेशन -> लुम्प्ड पोर्ट चुनें। अगला पर क्लिक करें, एकीकरण लाइन -> नई लाइन चुनें और नीचे की आकृति में दिखाए गए अनुसार एक रेखा खींचें, फिर अगला और समाप्त करें पर क्लिक करें।

अब धन चिह्न पर क्लिक करके HFSSDesign का विस्तार करें , और उत्तेजना टैब में आपका पोर्ट दिखाई देगा, और यह डिज़ाइन ट्री में शीट टैब में भी दिखाई देगा ।

और अंतिम चरण: आपको उस वॉल्यूम को जोड़ने की जरूरत है जिसमें गणना की जाएगी। ऐसा करने के लिए, आयाम Xsize = 400 मिमी, Ysize = 200 मिमी, Zsize = 200 मिमी और स्थिति "-200, -100" -100 के साथ एक बॉक्स बनाएं। पारदर्शिता सेट करें 1. आप इसकी दृश्यता को पूरी तरह से अक्षम कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, शीर्ष पैनल पर क्लिक करें दृश्य -> दृश्यता -> सक्रिय दृश्य दृश्यता और इस बॉक्स को अनचेक करें। उसके बाद, डिज़ाइन ट्री में अपने बॉक्स पर राइट-क्लिक करें और बाउंड्रीज़ असाइन करें -> रेडिएशन और ओके पर क्लिक करें।

बधाई हो, हो गया! नीचे दी गई तस्वीर MIFA मॉडल के अंतिम संस्करण को दिखाती है।

3. विश्लेषण के लिए एक परियोजना स्थापित करें

पहले आपको विश्लेषण पर आरएमबी पर क्लिक करने की आवश्यकता है -> समाधान सेटअप जोड़ें । चूंकि इस परियोजना में ऐन्टेना 868 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ है, इसलिए हम 0.868 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति दर्ज करते हैं। आपकी अपनी आवृत्ति होगी। हम तुरंत पासों की अधिकतम संख्या = 36 इंगित करते हैं। इसलिए गणना यथासंभव सटीक होगी। ओके पर क्लिक करें। हम क्लिक

पर RMB Setup1 में विश्लेषण टैब , फिर चुनें जोड़ें आवृत्ति स्वीप , interpolating प्रकार , LinearStep और 750 मेगाहर्ट्ज से 1 मेगाहर्ट्ज चरणों में 1100 मेगाहर्ट्ज के लिए सीमा निर्धारित करें।

इसके बाद, प्रोजेक्ट ट्री में बाईं ओर, रेडिएशन पर आरएमबी पर क्लिक करें -> इंफ़र्ट फील्ड सेटअप डालें -> अनंत क्षेत्र। आप कुछ भी नहीं बदल सकते हैं, अर्थात् 0 कोण से 0 से 360 तक 10 डिग्री की वृद्धि और थीटा को 0 से 180 तक 10 डिग्री की वृद्धि में छोड़ दें और ठीक पर क्लिक करें।

शीर्ष पैनल पर, HFSS -> समाधान प्रकार पर क्लिक करें और मोडल का चयन करें ।

किया हुआ!

4. प्रारंभिक अनुकूलन

अनुकूलन को अंजाम देना आवश्यक है, जिसकी मदद से कार्यक्रम स्वयं आवश्यक ज्यामितीय मापदंडों का चयन करेगा।

आपको प्रत्येक चर को परिवर्तित करने के लिए सीमाएँ निर्दिष्ट करनी होंगी। HFSSDesign पर राइट-क्लिक करें -> डिज़ाइन गुण , ऑप्टिमाइज़ेशन टैब चुनें , जिसमें आपको उन चर के बगल में शामिल कॉलम को जांचना होगा जो अनुकूलित किए जाएंगे, और न्यूनतम और अधिकतम कॉलम का उपयोग करके एक निश्चित सीमा भी निर्धारित करेंगे।

चूंकि आरएफ पथ का निकास बिंदु अक्सर पहले से ही तय होता है, पोर्टवाई चर और लैंडफिल के पैरामीटर स्थिर रहते हैं और अनुकूलन में शामिल नहीं होते हैं। सभी ज्यामितीय मेयर पैरामीटर, साथ ही इनपुट और मिट्टी के चैनलों के बीच की दूरी बदल जाएगी।
कभी-कभी अधिकतम एंटीना की ऊंचाई विकसित बोर्ड के आयामों द्वारा निर्धारित की जाती है, फिर पैरामीटर एच को भी स्थिर छोड़ दिया जाना चाहिए।

कुछ एंटीना डेटा

: H, () . , , H. , H , , H, , H , , , 50 .

.

, YG.

इसलिए, हम आवश्यक चेकमार्क डालते हैं और चर रेंज का निर्धारण करते हैं। ओके पर क्लिक करें।

अब प्रोजेक्ट ट्री में बाईं ओर ऑप्टिमेट्रिक्स पर आरएमबी पर क्लिक करें , फिर ऐड -> ऑप्टिमाइजेशन । आपको एक अनुकूलन एल्गोरिथ्म चुनने की आवश्यकता है (आपको "क्वैसी-न्यूटोनियन" एल्गोरिथ्म नहीं चुनना चाहिए, क्योंकि यह एल्गोरिथ्म एस पैरामीटर परिवर्तन के ढाल का उपयोग करता है, और यह एक स्थानीय न्यूनतम में गिर सकता है), आप चुन सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक "जेनेटिक एल्गोरिथ्म"।

इसके बाद, एक ही विंडो में सेटअप गणना पर क्लिक करें , S कॉलम से पैरामीटर चुनें, दाईं ओर S (1,1) और दाईं ओर DB चुनें। गणना रेंज टैब पर जाएं और आवृत्ति की जांच करें। वैरिएबल्स

में चेक करें पैरामीटर बदलने के लिए न्यूनतम चरण टैबन्यूनतम चरण पी, उन्हें कम से कम 0.1 या उससे कम करें, इसलिए अनुकूलन सटीकता अधिक होगी, लेकिन अनुकूलन में अधिक समय लग सकता है। जोड़ें गणना पर

क्लिक करें । लक्ष्य के लिए सही स्थिति "<=", उदाहरण के लिए , दर्ज करें, उदाहरण के लिए, -40, वजन में, दर्ज करें 1. इस प्रकार, अनुकूलन तब तक जारी रहेगा जब तक कि कोई समाधान न हो जहां प्रतिबिंब गुणांक S (1,1) से कम या बराबर है - 40 डीबी ओके पर क्लिक करें। ऑप्टिमाइज़ट्रिक्स में बाईं ओर दिखाई देने वाले ऑप्टिमाइज़ेशनसेटअप 1 पर राइट-क्लिक करें -> विश्लेषण टैब । अनुकूलन शुरू हो जाएगा। पुनरावृत्तियों की संख्या कई हजार तक पहुंच सकती है। एक कंप्यूटर कोर पर (यदि आपके पास एचपीसी लाइसेंस नहीं है), अनुकूलन समय घंटे या दिन हो सकता है, इसलिए आप इसे रात भर लगा सकते हैं।

इसके अलावा, अनुकूलन प्रक्रिया के दौरान, आप ऑप्टिमाइज़ेशनसेटअप 1 पर आरएमबी पर क्लिक कर सकते हैं -> विश्लेषण विश्लेषण देखें । दो टैब हैं: प्लॉट और टेबल । प्लॉट टैब परिणामों का ग्राफ़ प्रदर्शित करता है। लागत का मूल्य जितना कम होगा , उतना बेहतर होगा। ऑप्टिमाइज़ेशन पूरा होने या ऑप्टिमाइज़ेशन प्रक्रिया बंद होने के बाद, आप टेबल टैब पर क्लिक कर सकते हैं , कॉस्ट वैल्यू द्वारा सॉर्ट कर सकते हैं , इसी कॉलम पर क्लिक करके, सबसे कम वैल्यू वाले किसी एक ऑप्शन को चुनें और अप्लाई पर क्लिक करें । आप चयनित कॉन्फ़िगरेशन लागू करेंगे।

अब आप विश्लेषण कर सकते हैं। विश्लेषण में Setup1 पर राइट क्लिक करें -> विश्लेषण टैब ।

गणना के बाद, आपको परिणाम प्रदर्शित करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, निम्न "रिपोर्ट" बनाएं: प्रोजेक्ट ट्री में परिणाम
द्वारा RMB -> मॉडल समाधान डेटा रिपोर्ट बनाएँ -> आयताकार प्लॉट , आवृत्ति के dB में पैरामीटर S (1,1) का चयन करें। नई रिपोर्ट पर क्लिक करें । और हमारे पास परिणाम में एक टैब है , और प्रतिबिंब के गुणांक एस (1,1) की आवृत्ति निर्भरता का एक ग्राफ भी प्रदर्शित किया गया है। प्रारंभिक अनुकूलन के बाद हल करने के लिए नीचे दी गई छवि इस ग्राफ का एक उदाहरण दिखाती है, जो 1060 पुनरावृत्तियों (पैरामीटर एच यहां 14 मिमी) है।

जैसा कि ग्राफ से देखा जा सकता है, 868 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर प्रतिबिंब गुणांक -7.46 डीबी है, जो काफी छोटा है, एक अच्छा परिणाम -20 डीबी से शुरू होता है। इसके अलावा, दाईं ओर दूसरा न्यूनतम है, जिसे कम किया जाना चाहिए।

आइए निम्नलिखित रिपोर्ट बनाएं: इसके लिए, परिणाम पर फिर से आरएमबी पर क्लिक करें -> दूर खेतों की रिपोर्ट बनाएं -> 3 डी ध्रुवीय प्लॉट , लाभ चुनें -> सभी कोणों पर डीबी में GainTotal । नई रिपोर्ट पर क्लिक करें। नीचे उसी समाधान के लिए केयू का एक ग्राफ दिया गया है।

क्षैतिज तल में अधिकतम KU 1.5 dB है।

एंटीना के सक्रिय और अभिक्रिया के इनपुट के ग्राफ़ को जोड़ें: परिणामों पर आरएमबी पर क्लिक करें -> मॉडल समाधान डेटा रिपोर्ट बनाएं -> आयताकार प्लॉट , Z पैरामीटर का चयन करें -> Z (1,1) -> फिर से क्लिक करें और नई रिपोर्ट पर क्लिक करें । अब उसी विंडो में, im और Add Trace पर क्लिक करें , और उसी ग्राफ़ में एक और वक्र जोड़ा जाता है। नीचे दी गई तस्वीर एंटीना के सक्रिय और प्रतिक्रिया के ग्राफ को दिखाती है।

एंटीना प्रतिरोध 21.59 ओम है, और प्रतिक्रिया 11.74 ओम है। समन्वय कार्य में 50 ओम का सक्रिय प्रतिरोध और 0 ओम की प्रतिक्रिया होती है।

5. ज्यामिति परिवर्तन का एक उदाहरण

याद रखें कि स्पॉइलर में "थोड़ा सा एंटीना डेटा" क्या था? इसलिए, उदाहरण के लिए, पैरामीटर एच को 2 मिमी बढ़ाकर, हम निम्नलिखित डेटा प्राप्त करते हैं:

और एस (1,1) में परिवर्तन इस तथ्य के कारण होता है कि सक्रिय और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधों में बदलाव आया है, जिनमें से ग्राफ़ नीचे चित्र में दिखाए गए हैं, केयू बदल गया है, क्योंकि एंटीना के आयाम बढ़ गए हैं।

6. हम एक पैरामीट्रिक विश्लेषण करते हैं

पूर्ण ऐन्टेना मिलान के करीब पहुंचने के लिए, आपको एक पैरामीट्रिक विश्लेषण करना होगा (आप चैनलों के बीच की दूरी को पैरामीटर द्वारा शुरू कर सकते हैं): ऑप्टिमेट्रिक्स पर आरएमबी पर क्लिक करें -> जोड़ें -> पैरामीटर, सही क्लिक पर स्वीप परिभाषा टैब में पैरामीटर जोड़ें , पैरामीटर का चयन करें YG -> रैखिक चरण और चरण। एक सीमा में प्रवेश करें, उदाहरण के लिए, 0.2 मिमी से 12 मिमी (अधिकतम मूल्य चुना जाता है ताकि बोर्ड के किनारे पर दूरी हो, 0.5 मिमी कहो), तालिका टैब में सभी गणना किए गए मान हैं (यह 60 निकला), विकल्प टैब में, सहेजें फ़ील्ड चेकबॉक्स की जाँच करें। और जाल, यह आवश्यक है कि तब एक ग्राफ पर बहुत सारे घटता खींचें और सही चुनें। ओके पर क्लिक करें। आरएमबी विश्लेषण -> विश्लेषण ।

पहले ग्राफ़ पर गणना समाप्त करने के बाद, प्रत्येक गणना की गई भिन्नता के लिए घटता S (1,1) के परिवार का उत्पादन करें। ऐसा करने के लिए, XY प्लॉट 1 ग्राफ़ टैब (यदि आपने नाम नहीं बदला है) खोलें, XY प्लॉट 1 पर dB (S (1,1)) या RMB पर डबल क्लिक करें -> रिपोर्ट संशोधित करें , परिवार टैब खोलें , वांछित परिवार का चयन करें, उदाहरण के लिए, क्लिक करके। चर YG के विपरीत स्थित संपादन कॉलम में बटन -> सभी मानों का उपयोग करें की जाँच करें । अगला क्लिक करें ट्रेस लागू करें। आपके सामने एक ग्राफ दिखाई देगा, सबसे उपयुक्त वक्र को इंगित या उस पर क्लिक करके चुनें, याद रखें: यह ग्राफ़ किस पैरामीटर के साथ बनाया गया है, और इसे सभी प्रोजेक्ट पैरामीटर में बदल दें। नीचे ज्यामितीय मापदंडों में से एक के लिए पैरामीट्रिक विश्लेषण का एक ग्राफ है।

यह ग्राफ से देखा जा सकता है कि एक बैंगनी वक्र है जिस पर एस (1,1) पहुंच -40 डीबी है। बस इस पैरामीटर के मूल्य का चयन करें, हमारे पैरामीटर को इसमें बदलें और यदि आवश्यक हो तो आगे अनुकूलित करें।

आप किसी भी ज्यामितीय मापदंडों पर ऐसे छोटे पैरामीट्रिक विश्लेषण कर सकते हैं।

वैसे, यदि आप एक साथ कई ज्यामितीय मापदंडों को बदलना चाहते हैं, तो आप बस एक चर बना सकते हैं, उदाहरण के लिए, k और इसे इन सभी ज्यामितीय मापदंडों में जोड़ें, और चर k पर पैरामीट्रिक विश्लेषण करें। आप इस चर को अलग-अलग ज्यामितीय मापदंडों से जोड़ने और घटाने की कोशिश कर सकते हैं, फिर उनमें से एक बढ़ते कश्मीर के साथ बढ़ेगा, और दूसरा घट जाएगा। मान फ़ील्ड में डिजिटल मान के बाद "मिमी" जोड़ना न भूलेंज्यामितीय पैरामीटर, अन्यथा इकाइयों के साथ एक त्रुटि होगी। उदाहरण के लिए, HFSSDesign पर RMB पर क्लिक करें -> डिज़ाइन गुण -> एक पैरामीटर k बनाएँ और इसे 0 (लंबाई) के बराबर करें, फिर किसी भी ज्यामितीय पैरामीटर पर क्लिक करें -> संपादित करें और मान फ़ील्ड में "15 मिमी + के" दर्ज करें। अब गलतियाँ नहीं होंगी।

7. अंतिम अनुकूलन

जब आपने पैरामीटर के बाद सबसे अच्छा ज्यामितीय डिजाइन चुना है, तो आप अधिकतम परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, हम पहले से ही प्राप्त ज्यामितीय मापदंडों के मूल्यों के आसपास के क्षेत्र में एक और अनुकूलन करेंगे, अर्थात्। HFSSDesign में पैरामीटर परिवर्तन की सीमा को कम करना आवश्यक है -> सभी परिवर्तनशील चर के लिए डिज़ाइन गुण ।

प्रोजेक्ट ट्री में बाईं ओर ऑप्टिमेट्रिक्स पर राइट क्लिक करें, फिर ऐड -> ऑप्टिमाइज़ेशन । आपको एक पैटर्न खोज अनुकूलन एल्गोरिदम का चयन करना होगा । प्रारंभिक अनुकूलन के रूप में फिर से एस (1,1) चर जोड़ें, अब सेटअप गणना दबाकर दूसरा चर जोड़ें । और रिपोर्ट प्रकार फ़ील्ड में बाईं ओर सुदूर फ़ील्ड्स का चयन करते हुए , पर क्लिक करेंलाभ -> डीबीटी में GainTotal । इसके बाद, गणना जोड़ें जोड़ने और प्रवेश में स्थिति क्षेत्र , "> =" में लक्ष्य क्षेत्र , "10" में भार क्षेत्र "0", ताकि पहले चर वजन में अधिक महत्वपूर्ण है, के बाद से समन्वय केयू से हमारे लिए अधिक महत्वपूर्ण है। वैरिएबल्स

टैब में पैरामीटर मिन स्टेप पी को बदलने के लिए न्यूनतम कदमों की जांच करें , बेहतर होगा, क्योंकि अनुकूलन सटीकता अधिक होगी, लेकिन अनुकूलन में अधिक समय लग सकता है। हम विश्लेषण शुरू करते हैं। सबसे अधिक संभावना है, अनुकूलन जल्दी से गुजर जाएगा, और आप स्वचालित रूप से परिणाम प्राप्त करेंगे, अर्थात। आपके ज्यामितीय पैरामीटर स्वयं नए में बदल जाएंगे, क्योंकि अनुकूलन विश्लेषण के सामान्य टैब में अनुकूलन के बाद मापदंडों को अपडेट करने के लिए एक चेकमार्क है।

बधाई हो, आपका MIFA तैयार है!

पूरी तरह से अनुकूलित एंटीना का एक उदाहरण:

साथ ही स्मिथ चार्ट।

लेकिन एंटीना कैसे निकलता है?

आप ई क्षेत्र के विकिरण का एक एनीमेशन बना सकते हैं: खुले विमान -> एक्सवाई या एक्सजेड दबाएं, फिर कार्य क्षेत्र पर आरएमबी पर क्लिक करें -> प्लॉट फ़ील्ड -> ई -> मेग ई -> संपन्न । Mag_E1 -> चेतन द्वारा फील्ड ओवरले टैब , आरएमबी का विस्तार करने के बाद ।

आप एच क्षेत्र के विकिरण का एक एनीमेशन बना सकते हैं: खुले विमान -> प्रेस एक्सवाई या एक्सजेड, फिर कार्य क्षेत्र पर आरएमबी पर क्लिक करें -> प्लॉट फ़ील्ड -> एच -> मेग एच -> संपन्न । Mag_H1 -> चेतन द्वारा फील्ड ओवरले टैब , आरएमबी का विस्तार करने के बाद ।

जीआईएफ मजबूत विद्युत चुम्बकीय विकिरण दिखाते हैं। ऐन्टेना के मेन्डर पक्ष के अंत में वर्तमान न्यूनतम है।

निष्कर्ष

मैं जोड़ना चाहूंगा कि MIFA एंटीना का सबसे सटीक अनुकरण होगा, यदि आप बोर्ड पर स्थापित सभी vias, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और अन्य आस-पास की वस्तुओं के साथ सबसे यथार्थवादी मॉडल बनाते हैं, तो कंडक्टर स्वैच्छिक होने चाहिए और, उदाहरण के लिए, तांबे के गुण।

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, अक्सर सरलीकृत और आदर्शित मॉडल अक्सर पर्याप्त होते हैं। फ़िल्टर या मिलान सर्किट के तहत संपर्क पैड डालना बेहतर होता है, डिवाइस के साथ एसडब्ल्यूआर और एंटीना की अन्य इनपुट विशेषताओं को मापें, अधिकतम वास्तविक मिलान के लिए फ़िल्टर घटकों के मूल्यों की गणना करें और इन पैड पर घटकों को स्थापित करें।

आपका ध्यान देने के लिए धन्यवाद, मुझे उम्मीद है कि आपको यह लेख अच्छा लगा होगा।

Meander inverted-F एंटीना मॉडलिंग करना आसान है