基于AMDS的螺旋天线仿真

螺旋天线由于具有体积小，定向型高的特点，在电话、电视和数据空间通信中广为应用。

但是，目前的仿真技术对螺旋天线的仿真存在一定的困难。采用有限元法(FEM)的仿真软件，如安捷伦的EMDS，对于螺旋天线的网格剖分存在网格数量过多，导致超出内存限制的问题。对于螺旋天线阵列的仿真，更是心有余而力不足。

安捷伦使用有限时域差分算法(FDTD)的AMDS(Antenna Modeling Design System)则可以利用自适应网格剖分来对螺旋天线及其阵列进行宽带频响仿真。在使用硬件加速卡之后，更可以提高仿真速度10至20倍。

在AMDS中，可以快速的对螺旋天线进行建模。

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首先对螺旋天线模型进行宽带扫频观察其反射比较好的频率范围见图1

如对于此螺旋天线，在18.5GHz附件反射系数低于-20dB，即此天线完全可以在18.5GHz使用。

利用惠普的Compaq nc8230笔记本计算机(Pentium CPU 2.0GHz，1.5GB内存)进行宽带仿真，耗时11分10秒：(见图2)

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耗时97分钟后，可以得到螺旋天线阵列的单频点特性。

下图为螺旋天线阵列的三维远场辐射图及Theta=0，Phi从0至360扫频结果：(见图5)

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可见，相对于单个螺旋天线，天线阵列的方向性更好，但由于馈电位置不太正确，导致阵列的最大辐射方向不在其法向中心。

螺旋天线阵列仿真的例子可以说明：安捷伦三维全波电磁场仿真工具AMDS可以帮助工程师进行复杂的天线阵列的建模、仿真，并得到多种参数供工程师进行分析。