基于HFSS中FEBI技术进行弹上缝隙阵天线数值仿真

    3.1 仿真模型

    考虑到实际应用环境的影响，模型分三种，一种为自由空间，直接考核缝隙线阵各项指标，第二步将天线安装到舱体上，考核舱体等外部环境对缝隙线阵性能的影响，第三步将两个缝隙线阵放置在舱体轴向上，了解干涉区等方向图情况。图3 模型中使用wave port，同时材料设置成aluminum。

图3 缝隙线阵模型

图4 仿真方向图（不带舱）

    图4 中仿真数据基本可以看到天线增益在使用aluminum 后有一定衰减，主要为介质损耗，在与主峰相反的方向有一个很强的信号，主要是由于反射波在辐射阵面形成了一个与主峰成180°关系的栅瓣，在实际情况中由于在终端安装吸收负载，发射波很小，该栅瓣将会与副瓣处在同一电平值。同时也可以看出没有考虑互耦等影响，天线副瓣比较高，比实际设计值高出5dB 左右。

    3.2  E面方向图

    弹上缝隙线阵天线的弹横截面内的方向图，实际上可以视为圆柱体上纵槽的周方向图，于弹体的直径、工作频率有关。将两个缝隙阵天线安装到直径为340mm 的弹体模型上，同时设置两个Wave port 激励端口以及负载端口，如图5。

图5 弹上安装示意图

图6  添加2.5mm 大小的FEBI 边界

    按照HFSS 要求以及设计频率，外辐射边界应该为5mm 左右，但是这里采用最新的FEBI 边界，因此边界大小可以设定为2.5mm，手工为图5 的模型添加2.5mm 的辐射边界。并勾选上Radiation 中的“Model exterior as HFSS-IE domain”选项，如图6。

图7 天线组合两维方向图

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