Get best of the week

Memodelkan antena F-berliku-liku itu mudah

Selamat datang, artikel ini adalah tentang pemodelan antena Meander inverted-F (MIFA) di Ansys HFSS. Petunjuk langkah demi langkah untuk mendesain antena. Buat MIFA Anda!



Versi program HFSS 15.0 digunakan, tetapi tidak ada begitu banyak perbedaan antara versi, oleh karena itu dapat dimodelkan dalam versi lain.

Daftar Isi:




Sedikit tentang antena


Antena Meander Inverted-F adalah modifikasi dari antena IFA, yang memiliki konduktor cetak utama dalam bentuk meander. Modifikasi ini memungkinkan Anda untuk membuat antena lebih kompak, yang sering diperlukan dalam perangkat seluler modern. MIFA dapat diintegrasikan langsung ke papan perangkat yang sedang dikembangkan. Tampilannya ditunjukkan pada gambar di bawah ini.


Digunakan dalam rentang panjang gelombang desimeter, sentimeter dan milimeter. Ini memungkinkan solusi konstruktif untuk bekerja dalam mode multi-frekuensi. Pola radiasi (LH) antena tersebut adalah toroid tertutup dengan sumbu rotasi di sepanjang saluran input dan disajikan pada gambar di bawah ini. MIFA memiliki polarisasi vertikal yang sejajar dengan sumbu rotasi toroid.

Mengubah geometri antena memungkinkan Anda untuk mengubah impedansinya, yang menghilangkan perangkat dan sirkuit pencocokan tambahan. Merancang MIFA untuk perangkat tertentu yang sedang dikembangkan adalah individual, karena antena menggunakan seluruh ground uji bumi di papan untuk memancarkan gelombang elektromagnetik.

Keuntungan:

  • kesederhanaan konstruksi;
  • berat dan ukuran karakteristik yang relatif kecil;
  • biaya produksi;
  • pengulangan ukuran yang tinggi.


Turun ke pemodelan


Pertama, Anda perlu memutuskan model sumber. Gambar di bawah ini menunjukkan model antena MIFA.
Bagian struktural antena:

  • TPA tanah;
  • saluran input antena (di sebelah kanan, diberi ukuran W), jalur RF terhubung ke sana;
  • saluran bumi antena (kiri);
  • berliku-liku bagian.

Gambar tersebut menunjukkan penunjukan huruf berbagai ukuran geometris yang akan digunakan dalam program dan akan dicatat sebagai parameter:

  • HP - ukuran vertikal poligon;
  • LP - ukuran horizontal poligon;
  • Tinggi antena H, juga panjang saluran input dan ground;
  • H2 adalah jarak antara berliku-liku dan TPA;
  • YG adalah jarak antar saluran;
  • W adalah ketebalan konduktor yang dicetak;
  • L1, L2, ..., L7 adalah panjang garis horizontal berliku-liku;
  • LEnd - panjang garis akhir berliku-liku.

Dimensi poligon biasanya tidak berubah (antena sering dibuat untuk papan yang dikembangkan), mis. tetap mengoptimalkan hanya panjang konduktor antena yang dicetak itu sendiri.
Omong-omong, Anda dapat bereksperimen dengan jumlah tikungan berliku-liku, tidak ada batasan yang jelas.

Inti dari simulasi adalah sebagai berikut: Anda perlu menemukan geometri antena sedemikian rupa sehingga cocok dengan frekuensi tertentu dan memiliki gain yang sesuai dengan tugas Anda (misalnya, Anda memerlukan antena untuk memancarkan lebih banyak di bidang horizontal sejajar dengan bidang papan dan kurang di bidang vertikal.

1. Membuat papan proyek dan model di HFSS


Buka HFSS, klik File -> New . Proyek baru dibuat. Jika kosong, lalu klik RMB pada proyek di jendela Manajer proyek, lalu Sisipkan -> Sisipkan Desain HFSS . File dengan desain 3D proyek telah dibuat, Anda melihat sumbu dan kisi.

Pertama, Anda perlu membuat variabel yang diperlukan, untuk ini, klik RMB pada HFSSDesign , lalu Design Properties . Klik Tambah , masukkan nama, misalnya, HP, tunjukkan jenis Panjang , satuan mm, nilai Nilainilai yang Anda butuhkan dalam mm, misalnya, 75. Klik OK. Variabel dibuat. Sekarang Anda perlu melakukan operasi yang sama dengan semua variabel lainnya. Untuk variabel L1 - L7 dan LEnd, tetapkan nilai, misalnya, pada 3 mm. YG sama dengan setidaknya 5 mm. W Sama dengan lebar yang dibutuhkan dari konduktor cetak. Karena papan Anda sudah memiliki beberapa dimensi, dan tempat tertentu dialokasikan untuk antena di papan, pada parameter H tentukan nilai berikut (dalam kasus saya, antena terletak di sepanjang sisi pendek papan, Anda dapat memilikinya sepanjang yang panjang): dari nilai panjang di sisi papan yang panjang, kurangi panjang poligon dan minus 0,5 mm lainnya (0,5 mm adalah lekukan dari tepi papan ke antena). Juga buat variabel PortW dan atur ke 0,2 mm (ini akan menjadi lebar port input).

Buka tabPemodel -> Jenis Objek Baru -> Model . Sekarang semua objek baru akan menjadi model.

Selanjutnya, kita perlu membuat substrat untuk papan sirkuit tercetak kita, untuk ini, klik di bagian atas Draw -> Box toolbar , klik LMB di ruang kerja dan gambar persegi panjang, lalu klik LMB lagi dan seret ke atas untuk membuat bentuk tiga dimensi, klik lagi LMB. Hasilnya pada gambar di bawah ini.


Sekarang mari kita mengatur dimensi untuk media kita, untuk ini klik LMB pada elemen CreateBox (pada gambar di atas, panah merah menunjukkan tempat untuk mengklik). Di sebelah kiri di jendela Properties (atau RMB oleh CreateBox -> Properties ), tentukan ukuran yang diperlukan: masukkan "HP + H + 0.5mm" di bidang Xsize, mirip dengan lebar papan: di bidang Ysize, masukkan "LP", dan di bidang Zsize tentukan ketebalan papan. dalam mm, misalnya, 1,5. Juga isi kolom Posisi: dipisahkan dengan koma "-H-0.5mm, -LP / 2, -1.5mm". Pusat koordinat sekarang akan berada di tengah sisi sempit poligon.

Ganti nama "Box1" menjadi "PCB" dengan mengkliknya dengan PCM dan pergi ke Properties . Di tempat yang sama, tentukan materi, misalnya, FR4_epoxy, ketikkan pencarian. Juga pilih warna yang sesuai dengan mengubah Warna. Ubah transparansi Transparan menjadi 0,3. Seharusnya muncul seperti pada gambar:


Sekarang Anda perlu membuat 2 tempat pembuangan sampah. Untuk melakukan ini, klik Draw -> Rectangle . Dan buat persegi panjang kecil dari titik awal di papan tulis. Ubah ukuran dan posisinya. Untuk melakukan ini, dalam propertinya, setel nilai dalam bidang Xsize "HP", di Ysize - "LP", dan di bidang Posisi - "0, -LP / 2, 0". Ubah nama objek "Rectangle1" menjadi "Top" dan ubah warnanya. Klik kanan di Top -> Assign Boundary -> Perfect E -> OK . Jadi kami mengatur properti objek dari konduktor yang ideal. Anda harus mendapatkan yang sama seperti pada gambar di bawah ini.


Melakukan objek akan datar, itu tidak mempengaruhi hasil dengan kuat, namun, mempercepat perhitungan secara signifikan. Jika Anda membutuhkan ketepatan super, Anda dapat membuat objek tiga dimensi dari persegi panjang ini dengan mengklik Modeler -> Kentalkan Lembar dan tentukan ketebalan yang diperlukan. Anda juga bisa menentukan materi "cooper". Tetapi dalam proyek kami ini tidak perlu, oleh karena itu, kami bekerja dengan objek ideal yang rata.

Sekarang Anda perlu membuat situs uji bumi di sisi lain papan. Untuk melakukan ini, klik RMB di Atas di pohon desain, lalu Edit -> Salin . RMB di Atas lagi, lalu Edit -> Tempel. Kami telah membuat layer yang persis sama dengan nama "Top1". Ubah nama menjadi "Bawah" dan ubah posisinya dengan menuliskan "0mm, -LP / 2, -1.5mm" di bidang Posisi. Juga berikan objek ini properti dari Perfect E. Sekarang kami memiliki 2 poligon ground di kedua sisi papan.

2. Membuat model antena di HFSS


Langkah selanjutnya adalah mendesain antena itu sendiri. Kami akan membuat antena dari persegi panjang.

Buat variabel untuk mengatur jarak dari pusat koordinat ke tengah saluran input di papan seperti pada paragraf sebelumnya: nama PortY, atur panjangnya, misalnya, -10 mm. Minus karena saluran input akan bergeser ke kiri relatif ke asal.

Buat saluran input: gambar persegi panjang kecil dengan mengeklik Draw -> Rectangle dan sebarkan di bidang papan. Ubah ukuran dan posisinya. Xsize sama dengan "H-PortW", Ysize - "W", Posisi - "-H, PortY, 0mm". Ubah nama objek menjadi "Feed" dan atur warnanya untuk poligon. Juga berikan sifat konduktor yang ideal. Hasilnya harus seperti pada gambar di bawah ini.


Sekarang buat kanal tanah. Untuk melakukan ini, gambarkan sebuah persegi panjang dengan cara yang sama seperti dengan saluran input, lakukan operasi yang sama, cukup atur ukuran dalam bidang Xsize "H", lebarnya sama, dan di bidang Posisi masukkan "-H, PortY-YG, 0mm". Juga beri nama "Kembali" dan berikan objek warna dan sifat yang sama dari konduktor yang ideal. Sekarang, menggunakan variabel YG, Anda dapat mengatur jarak antara saluran input dan ground. Coba klik pada HFSSDesign dan ubah variabel YG di sebelah kiri di jendela Properties , saluran bumi Anda akan bergeser relatif ke input. Di bawah ini dalam gambar seharusnya menjadi seperti ini. Pada saat yang sama, perhatikan bahwa di pohon desain di tab Perfect E ada semua elemen kami.


Buat jumper di antara saluran. Untuk melakukan ini, gambar persegi panjang lagi dan atur ukurannya ke Xsize "W", Ysize ke "YG-W", Posisi ke "-H, PortY-YG + W, 0mm". Juga beri nama objek "FeedBack", sifat konduktor dan warna yang ideal. Hasilnya pada gambar di bawah ini.


Hebat, masih harus menggambar berliku-liku:

  • Kami menggambar persegi panjang pertama, menyebutnya "LineL1" dan mengatur ukurannya Xsize - "W", Ysize - "L1", Posisi - "-H, PortY + W, 0mm".
  • Kami menggambar persegi panjang kedua dan menyebutnya "Ver1" dan memberikan ukuran Xsize - "H-H2", Ysize - "W", Posisi - "-H, PortY + W + L1, 0mm".
  • Kami menggambar persegi panjang ketiga dan menyebutnya "LineL2" dan memberikan ukuran Xsize - "W", Ysize - "L2", Posisi - "-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".
  • Kami menggambar persegi empat belas dan menyebutnya "VerLEnd" dan memberikan ukuran Xsize - "LEnd", Ysize - "W", Posisi - "-H, PortY + L1 + L2 + L3 + L3 + L5 + L5 + L6 + L7 + 7 * W, 0 ".

Jangan lupa untuk meletakkan warna dan properti konduktor yang ideal. Seharusnya muncul seperti pada gambar di bawah ini.


Sekarang tahan Ctrl dan klik LMB pada "Top", dan kemudian pada konduktor lain di bidang atas papan. Semua objek akan disorot. Selanjutnya, klik "Atas" RMB -> Edit -> Boolean -> Unite , sekarang benda-benda ini digabungkan, dan jika Anda mengklik salah satu di ruang kerja, mereka semua akan dipilih sebagai satu objek. Lihat juga pohon desain, di sana tab Unite akan muncul di objek Top , di mana semua komponen gabungan ditampilkan.

Sekarang Anda perlu menambahkan porta. Untuk melakukan ini, gambarkan persegi panjang antara saluran input dan poligon arde sesuai dengan ukuran saluran input. Atur persegi panjang port ke Xsize - "PortW", Ysize - "W", Posisi - "-PortW, PortY, 0". Selanjutnya, klik pada segi empat RMB ini dan pilih Tetapkan Ecitation -> Lumped Port. Klik Next, pilih Integration Line -> New Line dan buat garis seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, lalu klik Next dan Finish.


Sekarang perluas HFSSDesign dengan mengklik tanda plus , dan di tab Excitations port Anda akan muncul, dan itu juga akan muncul di tab Sheets di pohon desain.

Dan langkah terakhir: Anda perlu menambahkan volume di mana perhitungan akan dilakukan, untuk ini membuat Kotak dengan dimensi Xsize = 400 mm, Ysize = 200 mm, Zsize = 200 mm dan Posisi "-200, -100, -100". Tetapkan transparansi 1. Anda juga dapat sepenuhnya menonaktifkan visibilitasnya. Untuk melakukan ini, klik pada panel atas Lihat -> Visibilitas -> Visibilitas Tampilan Aktif dan hapus centang kotak ini. Setelah itu, klik kanan pada Box Anda di pohon desain dan pilih Tetapkan Batas -> Radiasi dan klik OK.

Selamat, sudah selesai! Gambar di bawah ini menunjukkan versi final dari model MIFA.



3. Menyiapkan proyek untuk analisis


Pertama, Anda perlu mengklik RMB pada Analisis -> Tambahkan Pengaturan Solusi . Karena antena dalam proyek ini disetel ke frekuensi 868 MHz, kami memasukkan frekuensi 0,868 GHz. Anda akan memiliki frekuensi sendiri. Kami segera menunjukkan Jumlah Lulus Maksimum = 36. Jadi perhitungannya akan seakurat mungkin. Klik OK. Kami klik

RMB pada Setup1 pada tab Analisis , lalu pilih Tambahkan Frekuensi Sapu , tipe interpolasi , LinearStep dan atur rentang dari 750 MHz hingga 1100 MHz dalam langkah 1 MHz.

Selanjutnya, di sebelah kiri di pohon proyek, klik RMB pada Radiasi -> Sisipkan Pengaturan Bidang Jauh -> Bola Tak Terbatas. Anda tidak dapat mengubah apa pun, mis. biarkan sudut Phi dari 0 hingga 360 dengan kelipatan 10 derajat dan Theta dari 0 hingga 180 dengan kelipatan 10 derajat dan klik OK.

Di panel atas, klik HFSS -> Jenis Solusi dan pilih Modal .

Selesai!

4. Optimalisasi awal


Penting untuk melakukan optimasi, dengan bantuan program itu sendiri akan memilih parameter geometris yang diperlukan.

Anda harus menentukan rentang untuk setiap variabel yang akan diubah. Klik kanan pada HFSSDesign -> Design Properties , pilih tab Optimasi , di mana Anda perlu memeriksa kolom Sertakan di sebelah variabel yang akan dioptimalkan, dan juga mengatur rentang tertentu menggunakan kolom Min dan Max.

Karena titik keluar dari jalur RF sering sudah diperbaiki, variabel PortY dan parameter landfill tetap konstan dan tidak termasuk dalam optimisasi. Semua parameter berliku-liku geometris, serta jarak antara saluran input dan tanah, akan berubah.
Terkadang ketinggian antena maksimum ditentukan oleh dimensi papan yang dikembangkan, maka parameter H juga harus dibiarkan konstan.

Beberapa data antena
: H, () . , , H. , H , , H, , H , , , 50 .

.

, YG.

Oleh karena itu, kami menempatkan tanda centang yang diperlukan dan menentukan rentang variabel. Klik OK.

Sekarang klik RMB pada Optimetrics di sebelah kiri di pohon proyek, lalu Tambah -> Optimasi . Anda perlu memilih algoritme pengoptimalan (Anda tidak boleh memilih algoritme "kuasi-Newtonian", karena algoritme ini menggunakan gradien perubahan parameter S, dan itu bisa jatuh ke minimum lokal), Anda dapat memilih, misalnya, algoritma "genetik".

Selanjutnya, klik Atur Perhitungan di jendela yang sama , pilih parameter dari kolom S, pilih S (1,1) di kanan, dan dB di kanan. Buka tab Rentang Perhitungan dan periksa frekuensinya.

Periksa di tab Variabel langkah-langkah minimum untuk mengubah parameterMin ste p, membuat mereka setidaknya 0,1 atau kurang, sehingga akurasi optimasi akan lebih tinggi, tetapi optimasi bisa lebih lama.

Klik Tambah Perhitungan . Kondisi yang benar untuk "<=", dalam Sasaran, masukkan, misalnya, -40, dalam Bobot, masukkan 1. Dengan demikian, pengoptimalan akan berlanjut hingga ada solusi di mana koefisien refleksi S (1,1) kurang dari atau sama dengan - 40 dB Klik OK.

Klik kanan pada OptimizationSetup1 yang muncul di sebelah kiri dalam tab Optimetrics -> Analyze . Optimasi akan dimulai. Jumlah iterasi dapat mencapai beberapa ribu. Pada satu inti komputer (jika Anda tidak memiliki lisensi HPC), waktu pengoptimalan bisa berjam-jam atau berhari-hari, sehingga Anda dapat menyimpannya dalam semalam.

Selain itu, selama proses pengoptimalan, Anda dapat mengklik RMB pada OptimizationSetup1 -> Lihat Hasil Analisis . Ada dua tab: Plot dan Tabel . Tab Plot menampilkan grafik hasil. Semakin rendah nilai Biaya , semakin baik. Setelah optimisasi selesai atau setelah proses optimisasi dihentikan, Anda dapat mengklik tab Tabel , mengurutkan berdasarkan nilai Biaya dengan mengklik kolom yang sesuai, pilih opsi dengan salah satu nilai terendah dan klik Terapkan . Anda akan menerapkan konfigurasi yang dipilih.

Sekarang Anda bisa melakukan analisis. Klik kanan pada Setup1 dalam Analisis -> tab Analisis .

Setelah perhitungan, Anda harus menampilkan hasilnya. Untuk melakukan ini, buat "laporan" berikut:
RMB berdasarkan Hasil dalam pohon proyek -> Buat Laporan Modal Solusi Data -> Plot Persegi Panjang , pilih parameter S (1,1) dalam frekuensi dB. Klik Laporan Baru . Dan kami memiliki tab di Hasil , dan juga grafik ketergantungan frekuensi koefisien refleksi S (1,1) ditampilkan. Gambar di bawah ini menunjukkan contoh grafik ini untuk menyelesaikan setelah optimasi awal, yang berlangsung 1060 iterasi (parameter H di sini adalah 14 mm).


Seperti dapat dilihat dari grafik, koefisien refleksi pada frekuensi 868 MHz adalah -7,46 dB, yang cukup kecil, hasil yang baik dimulai dari -20 dB. Selain itu, ada minimum kedua di sebelah kanan, yang harus dikurangi.

Mari kita buat laporan berikut: untuk ini, klik lagi RMB pada Hasil -> Buat Far Fields Report -> 3D Polar Plot , pilih gain -> GainTotal dalam dB di semua sudut. Klik Laporan Baru. Di bawah ini adalah grafik KU untuk solusi yang sama.


KU maksimum di bidang horizontal adalah 1,5 dB.

Tambahkan grafik input aktif dan reaktansi antena: klik RMB pada Hasil -> Buat Laporan Modal Solusi Data -> Plot Persegi Panjang , pilih parameter Z -> Z (1,1) -> kembali dan klik Laporan Baru . Sekarang di jendela yang sama, klik pada im dan Add Trace , dan kurva lain ditambahkan ke grafik yang sama. Gambar di bawah ini menunjukkan grafik aktif dan reaktansi antena.


Resistansi antena 21,59 Ohm, dan reaktansinya 11,74 Ohm. Tugas koordinasi adalah memiliki resistansi aktif 50 ohm dan reaktansi 0 ohm.

5. Contoh perubahan geometri


Ingat apa "sedikit data antena" di spoiler? Jadi, misalnya, meningkatkan parameter H sebesar 2 mm, kami memperoleh data berikut:


Dan perubahan S (1,1) disebabkan oleh fakta bahwa resistensi aktif dan reaktif telah berubah, grafik yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, KU telah berubah, karena dimensi antena telah meningkat.



6. Kami melakukan analisis parametrik


Untuk lebih dekat dengan pencocokan antena penuh, Anda harus melakukan analisis parametrik (Anda dapat mulai dengan parameterisasi jarak antara saluran): klik RMB pada Optimetrics -> Tambah -> Parametrik , di tab Sapu Definisi di klik kanan Tambah , pilih parameter YG -> Langkah linear dan masukkan rentang, misalnya, dari 0,2 mm ke 12 mm (nilai maksimum dipilih sehingga ada jarak ke tepi papan, katakan 0,5 mm), di tab Tabel semua nilai yang dihitung (ternyata 60), pada tab Opsi , pada kotak Pilihan , centang kotak centang Simpan Bidang dan jala, ini diperlukan untuk kemudian menggambar banyak kurva pada satu grafik dan memilih yang benar. Klik OK. Analisis RMB -> Analisis .

Setelah menyelesaikan perhitungan pada grafik pertama, hasilkan keluarga kurva S (1,1) untuk setiap variasi yang dihitung. Untuk melakukan ini, buka tab grafik XY Plot 1 (jika Anda tidak mengubah nama), klik dua kali pada dB (S (1,1)) atau RMB pada XY Plot 1 -> Ubah Laporan , buka tab Keluarga , pilih keluarga yang diinginkan, misalnya, dengan mengklik tombol di kolom Edit di seberang variabel YG -> centang Gunakan semua nilai . Selanjutnya klik Terapkan Jejak. Grafik akan muncul di depan Anda, pilih kurva yang paling cocok dengan menunjuk atau mengkliknya, ingat: dengan parameter apa grafik ini dibuat, dan ubah di semua parameter proyek. Di bawah ini adalah grafik analisis parametrik untuk salah satu parameter geometris.


Dapat dilihat dari grafik bahwa ada kurva ungu di mana S (1,1) mencapai -40 dB. Cukup pilih nilai parameter ini, ubah parameter kami dan optimalkan lebih lanjut jika perlu.

Anda dapat melakukan analisis parametrik singkat tersebut pada parameter geometrik apa pun.

Omong-omong, jika Anda ingin secara bersamaan mengubah beberapa parameter geometris, maka Anda cukup membuat variabel, misalnya, k dan menambahkannya ke semua parameter geometrik ini, dan melakukan analisis parametrik pada variabel k. Anda juga dapat mencoba menambah dan mengurangi variabel ini dari parameter geometris yang berbeda, maka salah satunya akan meningkat dengan meningkatnya k, dan yang lainnya akan menurun. Jangan lupa untuk menambahkan "mm" setelah nilai digital di bidang Nilaiparameter geometris, jika tidak akan ada kesalahan dengan unit. Misalnya, klik RMB pada HFSSDesign -> Design Properties -> buat parameter k dan samakan menjadi 0 (Panjang), lalu klik pada parameter geometrik mana pun -> Edit dan di bidang Nilai masukkan "15mm + k". Sekarang tidak akan ada kesalahan.

7. Optimalisasi akhir


Ketika Anda telah memilih desain geometrik terbaik setelah parameterisasi, Anda dapat mencapai hasil maksimal. Untuk melakukan ini, kami akan melakukan pengoptimalan lain di sekitar nilai parameter geometrik yang telah diperoleh, yaitu perlu untuk mengurangi rentang perubahan parameter di HFSSDesign -> Design Properties untuk semua variabel yang bisa berubah.

Klik kanan pada Optimetrics di sebelah kiri di pohon proyek, lalu Tambah -> Optimasi . Anda harus memilih algoritma pengoptimalan Pencarian Pola . Tambahkan variabel S (1,1) lagi seperti pada optimasi awal, sekarang tambahkan variabel kedua dengan menekan Pengaturan Perhitungan . Dan memilih Far Fields di sebelah kiri di bidang type Report , klikgain -> GainTotal dalam dB. Selanjutnya, tambahkan Tambah Perhitungan dan masukkan di bidang Kondisi "> =", di bidang Sasaran "10", di bidang Bobot "0", sehingga variabel pertama lebih penting dalam bobot, karena koordinasi lebih penting bagi kami daripada KU.

Periksa di tab Variabel langkah-langkah minimum untuk mengubah parameter Min , semakin kecil semakin baik, karena keakuratan optimasi akan lebih tinggi, tetapi optimasi mungkin memakan waktu lebih lama.

Kami memulai analisis. Kemungkinan besar, pengoptimalan akan berlalu dengan cepat, dan Anda akan secara otomatis mendapatkan hasilnya, mis. parameter geometrik Anda sendiri akan berubah menjadi yang baru, karena di tab Umum analisis pengoptimalan terdapat tanda centang untuk memperbarui parameter setelah pengoptimalan.

Selamat, MIFA Anda sudah siap!

Contoh antena yang dioptimalkan sepenuhnya:

Serta bagan Smith.



Tapi bagaimana cara antena memancarkan?


Anda dapat membuat animasi radiasi bidang E: buka Planes -> tekan XY atau XZ, lalu klik RMB pada area kerja -> Bidang Plot -> E -> Mag E -> Selesai . Setelah memperluas tab Field Overlay , RMB oleh Mag_E1 -> Animate .



Anda dapat membuat animasi radiasi bidang H: buka Planes -> tekan XY atau XZ, lalu klik RMB pada area kerja -> Bidang Plot -> H -> Mag H -> Selesai . Setelah memperluas tab Field Overlay , RMB oleh Mag_H1 -> Animate .




GIF menunjukkan radiasi elektromagnetik yang kuat. Arus di ujung sisi berliku-liku antena minimal.

Kesimpulan


Saya ingin menambahkan bahwa simulasi antena MIFA yang paling akurat adalah, jika Anda membuat model paling realistis dengan semua vias dipasang di papan dengan komponen elektronik dan objek terdekat lainnya, konduktor harus tebal dan memiliki, misalnya, properti tembaga.

Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, model yang sering disederhanakan dan ideal sering kali cukup. Lebih baik untuk meletakkan bantalan kontak di bawah filter atau sirkuit yang cocok, mengukur SWR dan karakteristik input lain dari antena dengan perangkat, menghitung nilai-nilai komponen filter untuk pencocokan nyata maksimum dan menginstal komponen pada bantalan ini.

Terima kasih atas perhatiannya, semoga Anda menikmati artikel ini.

More articles:


All Articles