HFSS天线设计(第2版)

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与第一版相比，第二版新增微带阵列天线的
H F S S 仿真设计和 H F S S - I E 仿真器的使用两部分内容

近年来，无线通信产业在国内蓬勃发展，诸如手机、ＷＬＡＮ无线网卡、射频识别（ＲＦＩＤ）、蓝牙和全球卫星定位系统（ＧＰＳ）等产品都需要使用天线来发射和接收无线电信号，因此业界对天线设计人才的需求与日俱增。ＨＦＳＳ是美国Ａｎｓｏｆｔ公司开发的一款基于电磁场有限元法的全波三维电磁仿真软件，可为天线及天线系统设计提供全面的解决方案，精确仿真计算出天线的各种性能，包括天线的辐射方向图、天线增益、轴比、表面电流分布、天线输入阻抗、电压驻波比以及Ｓ参数等性能参数。借助于ＨＦＳＳ软件，工程师可以更加便捷、高效地设计出各种类型的天线，从而有效地降低设计成本，提高工作效率，缩短设计周期，增强竞争力。

本书主要介绍天线设计的基本概念以及使用ＨＦＳＳ软件仿真设计各种类型天线的分析方法、设置操作和设计流程。书中给出了微带天线、极子天线、喇叭天线、ＰＩＦＡ天线和天线阵等多种不同类型天线的ＨＦＳＳ仿真分析流程和设计工程实践。 全书共分10章，第１章主要介绍天线的辐射机理以及表征天线各项性能参数的定义。第２章首先简要介绍了使用ＨＦＳＳ软件进行天线设计的基本流程，然后详细介绍了ＨＦＳＳ天线设计流程中每个设计步骤的具体操作和设置。第３章～第9章是ＨＦＳＳ天线设计的工程实践部分，介绍了几种常用天线的基本理论、分析方法和ＨＦＳＳ仿真设计操作。其中，第３章主要介绍偶极子和单极子天线的理论与ＨＦＳＳ仿真设计实例；第４章主要介绍微带天线的理论和设计实例、双频天线和圆极化天线的实现，以及在ＨＦＳＳ中如何分析和设计双频与圆极化天线；第５章主要介绍倒Ｆ天线的衍变发展过程和其结构，并给出了使用ＨＦＳＳ设计分析一款工作于2.4ＧＨｚＩＳＭ频段印制电路板ＩＦＡ天线的详细过程；第６章主要介绍手机上常用的平面倒Ｆ天线（ＰＩＦＡ） 的理论和设计实例，给出了ＰＩＦＡ天线的基本结构、性能分析、电流／电场分布以及多频段工作的实现，本章同时也详细介绍了使用ＨＦＳＳ设计分析一款工作于ＧＳＭ９００频段的单频ＰＩＦＡ天线和一款工作于ＧＳＭ９００／ＤＣＳ１８００频段的双频ＰＩＦＡ天线的具体过程；第７章主要介绍喇叭天线理论以及如何使用ＨＦＳＳ设计喇叭天线，在本章中还讲解了双模天线的概念以及在ＨＦＳＳ中如何实现双模激励；第8章主要介绍天线阵的设计，包括均匀直线阵列天线阵因子的理论分析、以及阵元的设计分析、馈电网络的设计分析和整个天线阵列的HFSS设计分析全过程，第九章主要介绍HFSS IE仿真器的使用，并对比了HFSS IE仿真器和传统的HFSS仿真器的区别。在本书的最后，第10章介绍了ＨＦＳＳ的天线辅助设计工具——Antenna DesignKit的使用。

全书理论和工程实践紧密结合，从工程角度出发，直观、透彻地讲解使用ＨＦＳＳ进行天线设计的全过程，不仅要让读者学习到各种类型天线的基本理论、设计方法，以及使用ＨＦＳＳ软件进行天线设计的详细流程和具体操作，还力求让读者理解为什么要这样操作。知其然并知其所以然，从而能够熟练掌握这些设计应用，达到举一反三、活学活用的学习目标。

• 本书结合ＨＦＳＳ软件从工程角度讲解天线设计，借助于ＨＦＳＳ软件，把复杂的理论直观化，让天线设计不再难。

• 全书理论和工程实践紧密结合，每个设计实例，都是先从理论讲起，然后再讲解ＨＦＳＳ的具体设计思路和设计过程。 • 本着“授人以鱼，不如授人以渔” 的原则，本书不仅清楚地阐述了ＨＦＳＳ天线设计的每一步操作，还着重讲解了为什么要这样做。

• 本书所有的天线设计实例都创建了ＨＦＳＳ参数化模型，以方便读者在后续学习中更改天线结构尺寸。