序文

アンテナのビーム走査は機械的走査と電気的走査に分けられ、前者に比べて後者は走査速度、ビーム数、ビーム形状などの点で明らかに有利であり、制御もより柔軟である。この論文では、HFSS における電波ビーム走査の 2 つのシミュレーション方法を紹介します。

キーワード: アレイアンテナ、電波ビームスキャン

1. アレイアンテナのビーム走査

アレイアンテナは、複数のアンテナユニットで構成される統合システムであり、ビームスキャニング技術により、アンテナユニット間の相対的な位相と振幅を変更して、ビームの方向と形状を制御できます。レーダー、通信、ナビゲーションなどの分野では、より高い信号品質とより優れた目標追跡を実現できます。

ビームスキャニングでは、アレーアンテナの各アンテナ素子を送信機または受信機とみなして、それらの間の位相差や振幅を変化させることで送信ビームの制御を実現します。ビーム走査技術により、アンテナ素子を必要に応じてプログラムして、さまざまなビーム方向と形状を実現できます。
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2. HFSSアレイアンテナモデル

この記事では、アレイアンテナのモデリングプロセスを省略し、HFSS に付属するダイポールアレイアンテナをデモの例として取り上げます。モデルファイルのパスは、AnsysEM インストール内の \AnsysEM\Win64\Examples\HFSS\Antennas にあります。ディスクディレクトリ。
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以下の図に示すように、アレイアンテナモデルにはトラフ反射板があり、5 つのプリントされたダイポールアンテナ要素で構成されます。
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3. シミュレーションソリューション設定スキル

ラジエーターシミュレーションに HFSS を使用する場合、フィードポートの S パラメータを確認してフィールド結果を保存したい場合は、2 つの周波数スイープを同時に設定することをお勧めします。1 つは補間スキャンを使用する SPara_スイープ、もう 1 つは離散スキャンを使用する Field_スイープです。 (重要な周波数ポイントに対して個別の保存フィールドを選択すると、シミュレーションファイルのサイズを大幅に削減できます)。
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4. ビーム走査方法 1: 可変走査パラメータ

ポートの振幅と位相の変数を設定し、スキャンパラメータによってビームスキャンを実現します。
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ビームスキャン効果のアニメーション。
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5. ビームスキャン方法 2: カスタムウェイトテーブル

上記の操作に加えて、重量テーブルをカスタマイズすることもできます。この方法は自動操作に適しています。手動で操作する方法は次のとおりです。

ビームエンコーディングは変数 Beam に設定されます。
ビームエンコーディングビームのスキャンパラメータ。
if(Beam など) を使用して設定します。1,1, if(ビーム2,1.1、if(ビーム==3,1.5,0)))Wは、ビーム=1、マグニチュード=1W、ビーム=2、マグニチュード=1.1W、ビーム=3、マグニチュード=1.5Wを表します。
ビームスキャン効果のアニメーション。