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1、CST STUDIO SUITETM微带微带相控阵天线的计算相控阵天线的计算 电子科技大学电子科技大学2014年6月行业专业行业专业2 2相控阵天线行业专业行业专业3 3单个阵子天线尺寸(单元)feed center偏心9.2mm介质r=2.33新建project，取名microstrip_antenna_single行业专业行业专业4 4选择模板行业专业行业专业5 5修改工作面属性行业专业行业专业6 6创建介质基板行业专业行业专业7 7创建接地面行业专业行业专业8 8创建贴片天线行业专业行业专业9 9创建同轴线介质芯行业专业行业专业1010创建同轴线金属内导体行业专业行业专业1111定义波端
2、口行业专业行业专业1212设置频率、边界和远场监视器行业专业行业专业1313瞬态时域求解行业专业行业专业1414端口时域信号行业专业行业专业1515S参数行业专业行业专业1616端口场行业专业行业专业1717远场行业专业行业专业1818远场行业专业行业专业1919相控阵天线计算的三种方法行业专业行业专业2020第一种方法行业专业行业专业2121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行业专业行业专业2222第一种方法行业专业行业专业2323第一种方法行业专业行业专业2424第一种方法寻找最大辐射方向的方法：逐步逼近法逐步逼近法
3、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。行业专业行业专业2525第一种方法行业专业行业专业2626第一种方法行业专业行业专业2727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
4、向和y方向的间距，负号表示相位的滞后。行业专业行业专业2828二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。行业专业行业专业2929第二种方法行业专业行业专业3030第二种方法 回到单天线 删除结果另存project，取名microstrip_antenna_array2行业专业行业专业3131第二种方法行业专业行业专业3232第二种方法行业专业行业专业3333第二种方法行业专业行业专业3434第二种方法行业专业行业专业3535第二种方法行业专业行业专业3636第二种方法选择Results-Combine Results.命令端口端口1行业专业行业专业373
5、7第二种方法行业专业行业专业3838第二种方法行业专业行业专业3939第二种方法行业专业行业专业4040第三种方法行业专业行业专业4141第三种方法并删除结果另存project，取名microstrip_antenna_array2行业专业行业专业4242第三种方法行业专业行业专业4343第三种方法行业专业行业专业4444第三种方法行业专业行业专业4545第三种方法行业专业行业专业4646第三种方法行业专业行业专业4747由单个天线计算天线阵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整体模型，单独串行激励计算辐射场：计算仅考虑天线结构
6、之间的相互影响。整体模型，同时并行激励整体模型，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。三种方法之总结行业专业行业专业4848谢谢！谢谢！行业专业行业专业4949练习：练习：、一维相控阵天线的计算、一维相控阵天线的计算、六边形二维相控阵天线的计算、六边形二维相控阵天线的计算行业专业行业专业5050一维相控阵天线的计算一维相控阵天线的计算行业专业行业专业5151X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，在在本次计算中，取前面的圆贴片单元
7、天线，在X方向以间距方向以间距60mm并排并排6个单元，频率个单元，频率2.4GHz：1、扫描角、扫描角=0，则，则=0.06*sin0*360*2.4*109/(3*108)=02、扫描角、扫描角=15，则，则=44.73、扫描角、扫描角=30，则，则=86.44、扫描角、扫描角=45，则，则=122.2行业专业行业专业5252单个阵子天线尺寸feed center介质r=2.33行业专业行业专业5353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！行业专业行业专业5454依次设定端口1、2、3、4、5、6！行业专业行业专业5555瞬态求解器，并行计算扫描角扫描角=0，
8、则，则=0行业专业行业专业5656行业专业行业专业5757行业专业行业专业5858瞬态求解器，并行计算扫描角扫描角=15，则，则=44.7行业专业行业专业5959行业专业行业专业6060行业专业行业专业6161瞬态求解器，并行计算扫描角扫描角=30，则，则=86.4行业专业行业专业6262行业专业行业专业6363行业专业行业专业6464瞬态求解器，并行计算扫描角扫描角=45，则，则=122.2行业专业行业专业6565行业专业行业专业6666行业专业行业专业六边形二维相控阵天线的计算六边形二维相控阵天线的计算67行业专业文献：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行业专业69行业专业70行业专业单个阵子天线尺寸feed center介质r=2.3371行业专业S参数72行业专业6073行业专业74行业专业75行业专业
