课程内容

课程内容(简述）

天线基础知识

【1】天线用途和辐射机理;

【2】天线的电磁学基础；

Ø 经典麦克斯韦方程组的几种形式（法拉第定律，安培定律，

电位移高斯定律，

磁感应高斯定律，电荷守恒定律及电流连续性方程）；

Ø 介质本构关系：非均匀介质，均匀介质，色散介质，各向异性介质；

Ø 求解域的边界条件中的闭域问题和开域问题;

Ø 阻抗边界条件中散射体所使用近似边界条件介绍；

【3】天线特性参数；

【4】天线的指标参数介绍：

Ø 方向图；主瓣宽度；副瓣电平；前后比；方向性系数；

增益（G）；输入阻抗；

Ø 发射系数与驻波系数（VSWR）；极化（圆极化和线极化）；

交叉极化；带宽；

天线仿真软件介绍和

主要的电磁计算算法

【1】电磁场计算主要方法主要的几类方法：

Ø 高频近似方法；

Ø 数值方法；

Ø 混合方法；

数值方法中的两大类：

Ø 电磁场积分方程为基础的数值方法-矩量法（MOM）；

Ø 电磁场微分方程为基础的数值方法-有限元法（FEM）；

【2】矩量法（MOM）的原理与实现

Ø 矩量法的离散化模式；离散积分形式方程的基函数和试函数选取；

阻抗矩阵方程的数值求解方法；

【3】多层快速多极子（MLFMM）的原理基础矢量加法定理

Ø 密集矩阵转换稀疏矩阵；多层快速多极子（MLFMM）

计算电大尺寸问题，

电磁散射，电大尺寸天线，天线阵列，天线布局的应用场景；

【4】有限元（FEM）解决的两类主线问题：

Ø 求解本征模问题-本征模问题中的波导本征模和谐振腔本征模；

Ø 求解确定性问题-确定性问题中的闭域传输问题和

开域散射及辐射问题；

Ø 介质填充波导本征模的定义，泛函变分表达的原理，

基函数的选取问题，

泛函变分表达式的离散，强加边界条件，广义本征值

方程的求解；

【5】时域有限差分(FDTD)定义，利用差分计算描述电

磁场的传播特性；

【6】HFSS软件介绍：

Ø 设置求解类型；

Ø 创建天线结构模型；

Ø 设置边界条件；

Ø 设置激励方式;

Ø 设置求解参数；

Ø 运行求解分析；

Ø 查看求解结果；

Ø Optimetrics优化设计；

3D layout工具案例分析

【1】PCB文件的导入；           【2】层叠设置；

【3】端口的设置；               【4】求解设置；

【5】导出到HFSS仿真分析；     【6】仿真结果处理；

HFSS差分信号

仿真分析实战

【1】差分线模型的建立；         【2】分配端口激励；

【3】设置差分线和端口平移；     【4】求解设置；

【5】数据后处理；               【6】差模信号的S参数；

【7】共模S参数；               【8】端口阻抗和共模阻抗；

【9】端口处的差模信号和共模信号的电场分布；

微带天线仿真

设计实战

【1】微带天线简介；             【2】设计指标和天线几何结构；

【3】HFSS设计和建模概述；      【4】新建微带天线工程；

【5】创建微带天线模型；         【6】设置边界条件和激励；

【7】求解设置；                 【8】仿真分析；

【9】分析天线回波损耗；         【10】参数扫描分析和优化设计；

【11】查看天线性能；

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