11.3 HFSS阵列天线设计之创建阵元模型

    创建两个长方体模型，分别用于表示阵元波导和阵元波导外的自由空间。

    11.3.1 设置默认的长度单位

    设置当前设计在创建模型时使用的默认长度单位为英寸。

    从主菜单栏选择【Modeler】→【Units】命令，打开如图 11.4 所示的“模型长度单位设置”对话框。在该对话框中，Select units 项选择单位英寸（in），然后单击按钮，退出对话框，完成设置。

图 11.4 “模型长度单位设置”对话框

    11.3.2 建模相关选项设置

    从主菜单栏中选择【Tools】→【Options】→【Modeler Options】命令，打开 3D Modeler Options对话框，单击对话框Drawing选项卡，选中Drawing选项卡界面的Edit properties of new primitive 复选框，如图 11.5 所示。然后单击按钮，完成设置，退出对话框。

图11.5  3D Modeler Options 对话框 

    11.3.3 创建波导阵元

    创建一个顶点位于坐标原点，长、宽、高为 0.4 英寸、0.9 英寸、1.0 英寸的长方体模型作为矩形波导阵元模型，并命名为 WaveGuide。

    （1）从主菜单栏选择【Draw 】→【Box】命令，或者在工具栏单击按钮，进入创建长方体模型的状态，在三维模型窗口的坐标原点位置单击鼠标左键确定模型的第一个点；然后在 xy 面移动鼠标指针，在绘制出一个矩形后，单击鼠标左键确定第二个点；最后沿着 z 轴方 向移动鼠标指针，在绘制出一个长方体后单击鼠标左键确定第三个点。此时，弹出长方体“属性”对话框。

    （2）单击对话框的 Command 选项卡，在 Position 项对应的 Value 值处输入长方体的顶点坐标（0，0，0），在 XSize、YSize 和 ZXize 项对应的 Value 值处分别输入长方体的长、宽和高 0.4、0.9 和1，如图 11.6（a）所示。

    （3）单击对话框的 Attribute 选项卡，在 Name 项对应的 Value 值处输入长方体的名称 WaveGuide；确认 Material 项对应的材料为 vacuum；单击 Transparent 项对应的 Value 值按钮， 设置模型透明度为 0.4，如图 11.6（b）所示；最后单击“属性”对话框的按钮，完成 设置，退出对话框。

图 11.6 长方体“属性”对话框

    （4）按下快捷键 Ctrl+D，适合窗口大小全屏显示所创建的模型，如图 11.7 所示。 



图 11.7 创建的矩形波导

   11.3.4 创建阵元外的自由空间模型

    在矩形阵元波导模型的正上方创建长方体模型模拟矩形阵元波导外的自由空间，该长方体模型的顶点坐标为（0.05 英寸，0.05 英寸，1 英寸），长、宽、高为0.5 英寸、1.0 英寸、1.0 英寸，命名为AirBox。自由空间模型的截面大小通常与阵元之间的间距保持一致，本例中阵 元间距为 0.5 英寸1.0 英寸，所以自由空间模型的截面大小也就是 0.5 英寸1.0 英寸；另外， 需要把自由空间模型的四周设置为主从边界表面，以构造和计算天线阵列。

    （1）从主菜单栏选择【Draw】→【Box】命令，或者在工具栏单击按钮，进入创建长方体模型的状态，在三维模型窗口的任一位置单击鼠标左键确定模型的第一个点；然后在 xy 面上 移动鼠标指针，在绘制出一个矩形后，单击鼠标左键确定第二个点；最后沿着 z 轴方向移动鼠标 指针，在绘制出一个长方体后单击鼠标左键确定第三个点。此时，弹出长方体属性对话框。

    （2）单击对话框的 Command 选项卡，在 Position 项对应的 Value 值处输入长方体的顶 点坐标（0.05，0.05，1），在 XSize、YSize 和 ZXize 项对应的Value 值处分别输入长方体 的长、宽和高 0.5、1 和 1。

    （3）单击对话框的 Attribute 选项卡，在 Name 项对应的 Value 值处输入长方体的名称 AirBox ；确认 Material 项对应的材料为 vacuum；单击 Transparent 项对应的 Value 值按钮，设 置模型透明度为 0.4；最后单击“属性”对话框的按钮，完成设置，退出对话框。

    （4）按快捷键 Ctrl+D，适合窗口大小全屏显示所有已创建的模型，如图 11.8 所示。

图 11.8 创建的矩形波导和自由空间