11.3 HFSS陣列天線設(shè)計(jì)之創(chuàng)建陣元模型

    創(chuàng)建兩個(gè)長(zhǎng)方體模型，分別用于表示陣元波導(dǎo)和陣元波導(dǎo)外的自由空間。

    11.3.1 設(shè)置默認(rèn)的長(zhǎng)度單位

    設(shè)置當(dāng)前設(shè)計(jì)在創(chuàng)建模型時(shí)使用的默認(rèn)長(zhǎng)度單位為英寸。

    從主菜單欄選擇【Modeler】→【Units】命令，打開如圖 11.4 所示的“模型長(zhǎng)度單位設(shè)置”對(duì)話框。在該對(duì)話框中，Select units 項(xiàng)選擇單位英寸（in），然后單擊按鈕，退出對(duì)話框，完成設(shè)置。

圖 11.4 “模型長(zhǎng)度單位設(shè)置”對(duì)話框

    11.3.2 建模相關(guān)選項(xiàng)設(shè)置

    從主菜單欄中選擇【Tools】→【Options】→【Modeler Options】命令，打開 3D Modeler Options對(duì)話框，單擊對(duì)話框Drawing選項(xiàng)卡，選中Drawing選項(xiàng)卡界面的Edit properties of new primitive 復(fù)選框，如圖 11.5 所示。然后單擊按鈕，完成設(shè)置，退出對(duì)話框。

圖11.5  3D Modeler Options 對(duì)話框 

    11.3.3 創(chuàng)建波導(dǎo)陣元

    創(chuàng)建一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，長(zhǎng)、寬、高為 0.4 英寸、0.9 英寸、1.0 英寸的長(zhǎng)方體模型作為矩形波導(dǎo)陣元模型，并命名為 WaveGuide。

    （1）從主菜單欄選擇【Draw 】→【Box】命令，或者在工具欄單擊按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建長(zhǎng)方體模型的狀態(tài)，在三維模型窗口的坐標(biāo)原點(diǎn)位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定模型的第一個(gè)點(diǎn)；然后在 xy 面移動(dòng)鼠標(biāo)指針，在繪制出一個(gè)矩形后，單擊鼠標(biāo)左鍵確定第二個(gè)點(diǎn)；最后沿著 z 軸方 向移動(dòng)鼠標(biāo)指針，在繪制出一個(gè)長(zhǎng)方體后單擊鼠標(biāo)左鍵確定第三個(gè)點(diǎn)。此時(shí)，彈出長(zhǎng)方體“屬性”對(duì)話框。

    （2）單擊對(duì)話框的 Command 選項(xiàng)卡，在 Position 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值處輸入長(zhǎng)方體的頂點(diǎn)坐標(biāo)（0，0，0），在 XSize、YSize 和 ZXize 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值處分別輸入長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬和高 0.4、0.9 和1，如圖 11.6（a）所示。

    （3）單擊對(duì)話框的 Attribute 選項(xiàng)卡，在 Name 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值處輸入長(zhǎng)方體的名稱 WaveGuide；確認(rèn) Material 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的材料為 vacuum；單擊 Transparent 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值按鈕， 設(shè)置模型透明度為 0.4，如圖 11.6（b）所示；最后單擊“屬性”對(duì)話框的按鈕，完成 設(shè)置，退出對(duì)話框。

圖 11.6 長(zhǎng)方體“屬性”對(duì)話框

    （4）按下快捷鍵 Ctrl+D，適合窗口大小全屏顯示所創(chuàng)建的模型，如圖 11.7 所示。 



圖 11.7 創(chuàng)建的矩形波導(dǎo)

   11.3.4 創(chuàng)建陣元外的自由空間模型

    在矩形陣元波導(dǎo)模型的正上方創(chuàng)建長(zhǎng)方體模型模擬矩形陣元波導(dǎo)外的自由空間，該長(zhǎng)方體模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（0.05 英寸，0.05 英寸，1 英寸），長(zhǎng)、寬、高為0.5 英寸、1.0 英寸、1.0 英寸，命名為AirBox。自由空間模型的截面大小通常與陣元之間的間距保持一致，本例中陣 元間距為 0.5 英寸1.0 英寸，所以自由空間模型的截面大小也就是 0.5 英寸1.0 英寸；另外， 需要把自由空間模型的四周設(shè)置為主從邊界表面，以構(gòu)造和計(jì)算天線陣列。

    （1）從主菜單欄選擇【Draw】→【Box】命令，或者在工具欄單擊按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建長(zhǎng)方體模型的狀態(tài)，在三維模型窗口的任一位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定模型的第一個(gè)點(diǎn)；然后在 xy 面上 移動(dòng)鼠標(biāo)指針，在繪制出一個(gè)矩形后，單擊鼠標(biāo)左鍵確定第二個(gè)點(diǎn)；最后沿著 z 軸方向移動(dòng)鼠標(biāo) 指針，在繪制出一個(gè)長(zhǎng)方體后單擊鼠標(biāo)左鍵確定第三個(gè)點(diǎn)。此時(shí)，彈出長(zhǎng)方體屬性對(duì)話框。

    （2）單擊對(duì)話框的 Command 選項(xiàng)卡，在 Position 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值處輸入長(zhǎng)方體的頂 點(diǎn)坐標(biāo)（0.05，0.05，1），在 XSize、YSize 和 ZXize 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的Value 值處分別輸入長(zhǎng)方體 的長(zhǎng)、寬和高 0.5、1 和 1。

    （3）單擊對(duì)話框的 Attribute 選項(xiàng)卡，在 Name 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值處輸入長(zhǎng)方體的名稱 AirBox ；確認(rèn) Material 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的材料為 vacuum；單擊 Transparent 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 Value 值按鈕，設(shè) 置模型透明度為 0.4；最后單擊“屬性”對(duì)話框的按鈕，完成設(shè)置，退出對(duì)話框。

    （4）按快捷鍵 Ctrl+D，適合窗口大小全屏顯示所有已創(chuàng)建的模型，如圖 11.8 所示。

圖 11.8 創(chuàng)建的矩形波導(dǎo)和自由空間