HFSS天线设计时辐射边界和空气盒的大小问题

admin

问：
                提一个关于Radiation Boundary的问题。如题，按天线设计时，只要将模型边界条件设置成Radiation Boundary，就相当于不受边界的约束，波可以辐射到无限远空间，换句话说求解的空间大小已经不会对求解结果产生影响。但是我在做微带模型时对空气层 的大小设置不同值后发现结果不同？请问为什么？
        答：
                关于这个，可以参考金建铭的电磁场的有限元方法一书和李明洋的《HFSS电磁仿真设计应用详解》一书，电磁场的有限元方法中对于计算区域的截断的处理都不 是非常的理想，辐射边界也是近似，至于辐射边界与计算目标的距离说法更是不一，Ansoft经验结果是建议距离大于1/4个自由空间波长。当然，电磁波的 入射角度也有较大的影响，吸收边界对大角度入射的情况，吸收效果不佳。1/4波长是针对高增益天线；对低增益，由于大角度大电场强度入射的影响比较显著， 需要扩大到1/2波长，从而减小入射角。
                另外，HFSS中还有理想匹配层边界条件（PML）也可以用于在天线设计时设置开放的自由空间，且PML边界条件准确性比辐射边界条件更好。在使用辐射边界条件不理想时，也可以考虑换用PML边界。
         
        问：
                HFSS求解和空气盒设置问题，仿真设计一个超宽带天线，频率为3.1GHz~11GHz，我设置的求解频率为
        11GHz，用快速扫频（fast sweep）。空气盒高度将近1/2波长，不知道这样的设置对不对？是不是空气盒的高度高点更好？还有这求解频率11GHz有没错？
       
        答：
                求解频率设置为11GHz没有什么问题，不知道空气盒高度将近1/2波长是按那个频率计算的，一般应选取最低频率，也就是3.1GHz的四分之一波长。