HFSS天线设计

本书主要介绍天线设计的理念及如何使用hfss仿真软件来仿真分析和设计各类天线，包括微带天线、极子天线、喇叭天线、pifa天线和天线阵列等。全书理论和工程实践紧密结合，多从工程角度出发，直观、透彻地讲解使用hfss进行天线设计的全过程。借助于hfss仿真工具，让天线设计不再困难。相信有志于进入天线设计领域的读者读完本书后，一定可以熟悉hfss软件的使用，进而掌握天线设计的要领。
本书兼顾天线设计理论和hfss天线设计实践，适合无线通信、微波射频、天线设计领域的工程技术人员参考，也可作为高等院校相关专业的教学用书。

李明洋，资历射频工程师，电磁场与微波技术专业毕业，曾就职于知名通信行业公司，主要从事移动通信终端射频电路研发设计和信号完整性分析等方面的工作，著有《HFSS电磁仿真设计应用详解》、《HFSS天线设计》等专业图书。

第1章 天线基础 1
1.1 电基本振子的辐射场 1
1.2 参考天线的性能参数 3
1.2.1 方向图 3
1.2.2 辐射强度 4
1.2.3 方向性系数 4
1.2.4 效率 5
1.2.5 增益 5
1.2.6 输入阻抗 5
1.2.7 天线的极化 5
1.3 本章小结 6
第2章 HFSS天线设计流程 7
2.1 HFSS天线设计流程概述 7
2.2 HFSS天线设计详细操作 8
2.2.1 求解类型 8
2.2.2 创建天线结构模型 9
2.2.3 设置边界条件 9
2.2.4 设置激励方式 11
2.2.5 设置求解参数 14
2.2.6 设计检查和运行求解分析 16
2.2.7 天线问题的数据后处理 17
2.2.8 Optimetrics优化设计 17
2.3 本章小结 21
第3章 偶极子和单极子天线设计 22
3.1 概述 22
3.1.1 半波偶极子天线 22
3.1.2 单极子天线 24
3.2 半波偶极子天线设计 25
3.2.1 HFSS设计概述 25
3.2.2 HFSS仿真设计25
3.3 印刷偶极子天线设计 41
3.3.1 印刷偶极子天线的结构 41
3.3.2 天线初始尺寸和HFSS设计概述 42
3.3.3 HFSS仿真设计 43
3.4 WLAN双频单极子天线设计 62
3.4.1 双频单极子天线的结构 63
3.4.2 天线初始尺寸和HFSS设计概述 63
3.4.3 HFSS仿真设计 64
3.5 本章小结 80
第4章 微带天线设计 81
4.1 微带天线概述 81
4.1.1 微带天线的辐射机理 81
4.1.2 微带天线的馈电 82
4.1.3 矩形微带天线的特性参数 82
4.2 侧馈矩形微带天线设计 85
4.2.1 设计要求 85
4.2.2 设计步骤 85
4.2.3 HFSS设计概述 86
4.2.4 HFSS仿真设计 87
4.3 同轴馈电矩形微带天线设计 103
4.3.1 设计要求 104
4.3.2 初始设计 104
4.3.3 HFSS设计概述 104
4.3.4 HFSS仿真设计 105
4.4 双频微带天线设计 126
4.4.1 设计要求 127
4.4.2 HFSS设计概述 127
4.4.3 HFSS仿真设计 127
4.5 圆极化矩形微带天线设计 141
4.5.1 单点馈电圆极化微带天线实现原理 141
4.5.2 设计要求 142
4.5.3 设计步骤 142
4.5.4 HFSS设计概述 142
4.5.5 HFSS仿真设计 142
4.6 本章小结 159
第5章 倒F天线设计 160
5.1 倒F天线概述 160
5.1.1 倒F天线的结构参数分析 160
5.1.2 倒F天线的辐射特性 162
5.2 倒F天线的设计和分析 162
5.2.1 倒F天线的模型结构 163
5.2.2 HFSS仿真设计过程 164
5.2.3 分析倒F天线的结构参数对天线性能的影响 181
5.3 本章小结 187
第6章 平面倒F天线（PIFA）设计 188
6.1 PIFA天线的基本原理 188
6.1.1 PIFA天线的基本结构和由来 188
6.1.2 PIFA天线的谐振频率 189
6.1.3 PIFA天线的带宽 190
6.1.4 PIFA天线的电场分布和电流分布 191
6.1.5 PIFA天线多频工作的实现 191
6.2 GSM 900单频PIFA天线的设计和分析 193
6.2.1 倒F天线的模型结构 193
6.2.2 PIFA天线的HFSS设计过程 194
6.2.3 PIFA天线的结构参数对天线性能的影响分析 220
6.2.4 保存设计 224
6.3 GSM 900和DCS 1800双频PIFA天线的设计 225
6.4 本章小结 232
第7章 喇叭天线设计 233
7.1 矩形口径喇叭天线设计 233
7.1.1 矩形口径喇叭天线的理论 233
7.1.2 设计要求和初始设计 234
7.1.3 HFSS仿真设计 235
7.2 圆形口径双模喇叭天线设计 251
7.2.1 圆形口径喇叭天线原理 251
7.2.2 双模圆锥喇叭 252
7.2.3 设计实例分析 253
7.2.4 HFSS仿真设计 254
7.3 本章小结 267
第8章 微带阵列天线设计 268
8.1 均匀直线阵列天线理论分析 268
8.2 微带阵列天线设计概述 269
8.3 阵元设计 270
8.3.1 设计概述 270
8.3.2 阵元建模和性能分析 270
8.4 馈电网络设计 283
8.5 天线阵列设计 284
8.5.1 天线阵列设计建模 284
8.5.2 求解设置 291
8.5.3 设计检查和运行仿真计算 292
8.5.4 查看分析结果 292
8.6 本章小结 295
第9章 HFSS-IE天线设计实例 296
9.1 设计要求 296
9.2 HFSS-IE仿真设计步骤 296
9.2.1 新建设计工程 296
9.2.2 设计建模 297
9.2.3 求解设置 304
9.2.4 设计检查 306
9.2.5 查看分析结果 306
9.2.6 保存设计 309
9.3 本章小结 310
第10章 HFSS Antenna Design Kit 311
10.1 安装和启动 311
10.1.1 Antenna Design Kit的安装 311
10.1.2 Antenna Design Kit的启动 311
10.1.3 在HFSS中集成Antenna Design Kit 311
10.2 Antenna Design Kit用户界面 312
10.2.1 菜单栏 312
10.2.2 天线类型 313
10.2.3 模型显示和参数设置区 314
10.3 Antenna Design Kit应用实例 315
10.3.1 启动Antenna Design Kit 315
10.3.2 设置介质基板 315
10.3.3 选择天线类型并自动创建设计模型 315
10.4 本章小结 317