HFSS教程：Patch Antenna

如果PC的资源不够，执行此步骤过程中可能会出现莫名的Error Message，请加大内存、关掉其它的应用程序或是缩减分析频宽与扫描count数目。

• 查看求解结果：

下图所示的"图形解"结果，是在X轴坐标为"ChamSize"，"PatchSize"=31mm的条件下，如果按"Set Other Sweep Variable Value"更改PatchSize成其它值，会发现整个S11曲线变化很大喔。

从下图的"表格解"结果所示，在"ChamSize"=7mm，"PatchSize"=33mm的条件下，在2.45GHz的S11最小，这是因为越大的patch size，所形成的驻波的频点越低。

行文至此，请先复制此HFSS design，我们下面要更改不同的设定，做一些实验

• 分析与讨论

若想得到在2.45GHz最小S11的天线设计参数，选择上图的第9列参数组合，然后按右边的"Apply"按键，这样"ChamSize"=7mm，"PatchSize"=33mm的参数即会被套用于此HFSS design，再重新跑一次"Analyze"，看看S11图会变成什么样子?? S11最小的频率从2.58GHz移到2.44GHz，符合设计期望，但为何出现双谐振频点(S11图双波谷)? 这是因为此时的ChamSize大于介质基板厚度DielectHight太多了，所以对patch切边角的效果太过，导致不止天线工作频带被放宽(拉开)，还拉开太过产生了两个谐振频点。

S11图有两个波谷，表示patch的几何形状形成两个驻波点。试着把patch两个斜切的边角补上，并设PatchSize=31mm(缩小一点)，可得到下图结果：S11最低点在频率在2.44GHz。

各位是否注意到：我们为了维持单谐振频点，把patch两个斜切的边角补上，结果导致谐振频点些微左移，所以我们又略缩小PatchSize，以维持天线谐振频率在4.5GHz附近，但发现S11却增加了，真是顺了姑意，逆了嫂意，该怎么办呢? (ref. sec. 5.3)

1. 定义求最佳化的变量范围 仿3.1步骤8，打开此Project的Properties对话框，但这一次勾选"Optimization"，并且在"PatchSize"、"ChamSize"的"Include"栏打勾；且设定"PatchSize"的Min=30mm，Max=30.5mm，"ChamSize"的Min=5mm，Max=5.5mm。

2. 远辐射场设定：我们会以这远辐射场的特性，作为最佳化的评估标准(目标函数)，而且主要关心在Phi=0 deg,Theta=0 deg的特性

3. 设定最佳化的目标函数期望值与变量的初始值

设定目标函数为"cost"，最佳化的期望值为[0,0](实部与虚部)，即表示轴比值=1是我们期望的，可接受误差0.01

"Max. No. of"是什么? 与步骤3.4 "Maximum Number of Passes"有什么关系? 值设大一点好吗? 这里的"Calc. Context"是什么意思? 为何会自动带入远辐射场的设定"Infinite Sphere 1"，这是因为"cost"的Category是设定"Axial Ratio"吗??再点选"Variables"页，勾选变数的"Override"字段，并设定ChamSize、PatchSize的初始值为5.1mm、30.1mm，在按一下右下方的"Advanced"，按"确定"返回。

此时在project manager内的"Optimetrics"下，可以看到两个设定了，分别是"OptimizationSetup1"、 "ParametricSetup1"。

4. 最佳化求解

5. 查看求解结果

以此次执行来说，最接近cost=(0,0)的是第六次(ChamSize=51.048mm、PatchSize=30.1075mm)的执行结果，但仍然距离期望值差0.24，故并不满足要求。

申明：网友回复良莠不齐，仅供参考。如需专业解答，请学习易迪拓培训专家讲授的HFSS视频培训教程。