一种新型的角锥喇叭天线设计方法文献综述

 2022-08-03 03:08

论文综述

一种新型的角锥喇叭天线设计方法

  1. 引言：

随着通信技术和计算机技术的快速发展，不管是国防还是无线电行业都对天线设计的要求越来越高，特别是涉及效率问题，引起了越来越多的人的关注。HFSS软件是美国Ansoft公司推出的一款用于电磁场仿真软件，也是目前这一领域仿真度最高的软件。因此，毫无疑问，HFSS成了当前最流行的一款天线设计软件，HFSS软件能将手工建模的过程以VBScript脚本文件的形式记录下来, 便于设计者根据文件格式编写脚本, 从而实现通过运行脚本文件来进行参数化建模。在传统的天线设计过程中, 需要根据天线设计指标手工计算天线尺寸。对于比较复杂的模型结构, 用HFSS软件手工建模会花费大量的时间和精力, 降低设计仿真效率。研究一种新的方法, 使智能计算代替人工计算, 参数化建模代替手工建模, 就显得尤为重要。目前许多研究者对MATLAB协同HFSS设计天线的方法做了不少研究[2]。文献都是通过利用MATLAB调用控制HFSS, 从而协同HFSS建立模型, 达到快速建模的目的。MATLAB在数学计算和数据分析上占有一定的优势, 但是需要编写MATLAB脚本文件, 不仅工作量大, 而且易出错。而在MFC中可直接调用HFSS所支持的脚本文件。

本文设计一种工作于Ku频段 (10~15 GHz) 的角锥喇叭天线。以Microsoft Visual Studio 2013为开发平台, 从设计用户界面的框架结构及实现人机交互入手, 利用MFC的对话框视图框架设计角锥喇叭天线设计的软件操作界面, 可实现根据天线设计指标自动计算天线尺寸参数, 自动执行HFSS应用程序, 通过调用VBScript脚本进行参数化建模, 并进行仿真。结果表明, 该设计方法不仅保证了结果的正确性, 也提高了天线设计效率, 同时为天线相关的教学和科研工作者提供了有效的辅助工具。

  1. 国内外研究状况：

国内外以往的天线布局缺少统一合理模型和理论方法指导的现状，一般都通过人为推到数学模型，忽略或简单考虑周围环境的影响来建立模型，并且都是采用试探的方法，往往试用了很多种方法后仍然不能采用一种很好的办法，不仅导致白白浪费时间，还增加试验测试的时间。许多研究者为了提高天线设计设计效率也试图想过很多种方法。比如国内外很多研究者们对MATLAB协同设计天线的方法做了很多研究。都是通过利用MATLAB调用控制HFSS，从而协同HFSS建立模型，达到快速建模的目的。MATLAB在数学建模上有一定的优势，但是需要编写一定的脚本文件，不仅工作量大，而且容易出错。

【附】文献整理：

  1. 刘兵.电磁场仿真CST和HFSS模型接口软件的设计[D].西安：西安电子科技大学，2013.
  2. Ji Aiguo,Liu Deshui.Application of Matlab to write o Script for HFSSrsquo;s Eigen-mode solution of circular cavity[C]//Applied scientific research and engineerings developments for industry,tianjin:2013:1221-1224.
  3. 李婵娟，邵特，傅世强，等.基于MATLAB 和 HFSS的叠层微带天线优化设计[J].信息技术，2016（2）:61-63.
  4. 章耀文，陈少昌基于MATLAB_HFSS_API的天线布局优化仿真[J].计算机系统应用，2015,24（8）:286-299.
  5. Vijay Ramasami.HFSS-MATLAB-SCRIPT-INC-API[EB/OL].(2011-10-18).www.cresis.ku.edu.
  6. 曲恒，高洪涛。应用HFSS-MATLAB-API设计圆极化微带天线[J].杭州电子科技大学学报，2011,31（6）：9-12.
  7. 刘健，蒋德富.应用MATLAB协同HFSS设计波导缝隙天线[J].信息技术，2014（3）：159-161.
  8. 李明洋.HFSS电磁仿真设计应用详解[M].北京：人民邮电出版社，2011.
  9. 陈珂.高效率平板天线技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2014.
  10. 聂斐，殷兴辉.基于MFC的实时数据动态显示界面设计[J].电子设计工程，2013,12（10）：136-138.

资料编号：[77293]

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