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Patch Antenna

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  • Create and Set Up the Design
  • Create the Model
  • Set Up and Generate Solutions 3.1 Set Variables 3.2 Set Material 3.3 Assign Boundary and Radiation 3.4 Add Solution Setup3.5 Validation Check and Analyze
  • Compare and Optimize the Design 4.1 Check S11 Plot (Return Loss) 看共振頻率, 常用的觀察指標4.2 Far-Field Radiation Pattern 平面方向圖, 看增益與輻射場型, 常用的觀察指標4.3 3D Far-Field Plot 立體方向圖, 看看增益與輻射場型, 常用的觀察指標4.4 Far-Field Overlays 4.5 Smith Chart (史密斯圖) 4.6 Parametric Analyze4.7 Optimize Solution 求軸比(前後比,F/B)=1的最佳化參數
  • 分析與討論 5.1 改變饋線位置 5.2 改變介質基板厚度與介電係數 5.3 同時考慮Patch Size、Substrate Thickness、Feed Location，對頻帶與S11做最佳化 5.4 把feed移到patch中心 5.5 為什麼教科書的公式與HFSS模擬的結果不同?
    本範例最早源自大陸西安電子大學"謝擁軍"、"李磊"，站長增加內容、重新編排、以HFSS v10跑過，並附註使用心得而成本文。本文對HFSS建立patch antenna模型與做天線的"最佳化設計"，有詳細的說明。
  • Create and Set Up the Design
    1.1 Open HFSS：雙擊桌面上的HFSS 10 icon打開程式後，各顯示區域如下圖所示

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    Project Manager：此project默認已經開啟了一個名為"HFSSDesign1"的設計，可以按滑鼠右鍵選擇"Rename"進行更名。我們把project name命名為Antenna Design，design name命名為Patch Antenna。 開啟一個新的HFSS design從ProjectInsert HFSS Design加入
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    。(一個project內可以有多個HFSS design，而增加新的HFSS design除了用"Insert HFSS Design"，也可以按右鍵copy/paste)。Property Window：對所選定的component設定property3D Modeler Window：建立3D模型的繪制區域History Tree：紀錄在3D Modeler Window建立模型的過程中，所有執行過的動作，便於修改、恢復、component選定.等操作 如果看不到以上幾個視窗畫面，可以從ViewProject Manager設定顯示。ToolsOptionsGeneral Options選擇"Project Options"頁，可以設定"Extend Project Tree on Insert"來默認展開project tree與否。若要HFSS默認 自動開啟一個新的HFSS design，可以從"Insert a design type"內設定

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    1.2 Select a Solution Type：HFSSSolution TypeDriven Modal 稍後的分析，所需要做的設定內容會依這裡的"Solution Type"而決定。

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    這些solution type差異在哪裡? HFSS提供一種on-line help方法，先按"Shift+F1"讓滑鼠游標出現問號，然後指向HFSSSolution Type 點一下，就會看到說明。一般Wave port使用[Driven Modal]，Lump port使用[Driven Terminal]。1.3 Set the Drawing Units：3D ModelerUnites

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    1.4 Save the New Project：FileSave As
  • Create the Model
    此例總共要畫兩個長方體(Box)，兩個長方形(Rectangle)，一個圓柱體(Cylinder)，一個圓形(Circle)，兩個多邊形(三角形) 2.1 Draw Box：DrawBox
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     按下Box icon後，按Tab鍵移到畫面下方的座標區(或用游標移)，先輸入基準中心座標，再輸入相對座標，然後會自動跳出properties設定窗。 (軟體會於第二次輸入座標時，模式將自動由"Absolute"改成"Relative")

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    如果按下Box icon後，並沒看到座標輸入區，請從ViewStatus Bar打開顯示設定。 2.2 Set Properties of Box "Command"標籤頁裡有我們剛剛設定的座標值(幾何位置與尺寸)，可以確認與修改。
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    "Attribute"標籤頁裡，可以設定名稱、材料、顏色、透明度.等參數。在此，我們把此長方體命名為"dielectric"，透明度定為0.8。材料採用默認值："vacuum"=空心體。3D Modeler默認的材

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