1、FEKO應用15：微帶天線陣列散射仿真內容：建立微帶天線陣列與散射仿真一、模型描述天線陣列：1X4陣列天線端口計算饋電方式：針饋+電壓源激勵單站RCS仿真：平面波入射圖1微帶陣列模型計算項目：計算陣列天線端口阻抗，采用MOM求解器計算陣列天線RCS，計算得到陣列天線結構項與模式項二、主要流程：打開Microstrip_MoM_3.0GHz.cfx，另存為Microstrip_MoM_3.0GHz_ant_array2.1：建立陣列模型：選擇microstrip幾何模型，右鍵選擇Copy special-> copy and translate圖2 模型平移復制圖3 復制3個單元 圖4添加

2、天線端口圖5 定義天線端口2分別對microstrip_1，microstrip_2， microstrip_3添加port2、port3、port4在左側樹型瀏覽器中，展開“Geometry”節點，選中新生成的所有模型“microstrip”，“microstrip_1”，“microstrip_2”，“microstrip_3”，點擊鼠標右鍵，選擇“Apply->Union”，把新生成的模型更名為“microstrip_array”。選中該模型，點擊鼠標右鍵，選擇“Apply->Simplify”，彈出“Simplify geometry”對話框，采用默認設置，點擊“Creat

3、e”；（目的是為了刪除微帶介質之間的面）圖6 簡化后的微帶陣列模型2.2：電參數與求解設置：在左側樹型瀏覽器中，由“Construct”切換到“Configuration”：工作頻率設置：展開“Global”，雙擊“Frequency”，彈出“Solution frequency”對話框：選擇：Single frequency;Frequency (Hz): freq點擊OK激勵設置：在“Global”中，選中“Sources”點擊鼠標右鍵選擇“Voltage Source”，彈出“Add voltage source”對話框，采用默認設置，點擊“Create”。依次設置Port2、port3

4、、port4 圖7 定義天線激勵2.3：網格劃分：取消局部網格加密設置，選擇定義局部加密規則的面，點擊郵件，選擇Properties，取消勾選Local mesh size圖8 取消局部網格設置點擊菜單“Mesh->Create mesh”彈出“Create mesh”對話框，設置如下：網格剖分方法Mesh size : coarse線段剖分單元半徑：Wire radius: 0.25點擊：Mesh 生成網格。圖9 劃分模型網格2.4：提交計算：進入菜單“Solve/Run”，點擊“FEKO Solver”，提交計算。2.5：后處理顯示結果：計算完成之后，點擊“Solve/Run”菜單中

5、的“PostFEKO”，啟動后處理模塊PostFEKO顯示結果。在PostFEKO中，啟動之后默認顯示是3D視圖方式，點擊“Far Field”按鈕選擇“ff3D”顯示3D輻射方向圖，在右側面板中，勾選dB。圖10 陣列方向圖顯示2D結果：點擊“Home”菜單中的“Cartesian”，進入直角坐標系，點擊“Source data”按鈕，在右側控制面板中，把“Quantity”修正為“Impedance”，點擊“Real”。選中右側控制面板中的source，點擊鍵盤ctrl+K，復制該曲線為source_1，把“Impedance”參數設定為Imaginary。圖11天線端口阻抗進入“Meas

6、ure”菜單，點擊“Cursors”，顯示3.0GHz時，天線的輸入阻抗實部和虛部值。圖12Port1端口阻抗（實部11.59，虛部25.7）圖13Port2端口阻抗（實部14.3，虛部29）圖14 Port3端口阻抗（實部13.7，虛部28.7）圖15 Port4端口阻抗（實部13.7，虛部24.1）天線陣列3.0GHz端口阻抗統計：實部虛部單元111.5925.7單元214.329單元313.728.7單元413.724.12.6：計算天線的結構項RCS：天線的隱身分結構項和模式項，在這里我們把天線端口共軛匹配時的天線RCS定義為結構項RCS，模式項RCS考慮天線端口開路情況下的值（在天線

7、端口處定義一個很大的電阻如：10000來描述信號斷路）。將Microstrip_MoM_3.0GHz_ant_array文件另存為：Microstrip_MoM_3.0GHz_array_StructureRCS.cfx在cadFEKO中，定義如下變量：Zreal1=11.59，Zim1=25.7，Zreal2=14.3，Zim2=29，Zreal3=13.7，Zim3=28.7，Zreal4=13.7，Zim4=24.1進入左側樹型瀏覽器的“Configuration”標簽，進行如下操作：刪除定義的4個電壓源；圖16 刪除端口激勵選中“Global”下的Sources節點，點擊鼠標右鍵，選擇

8、“Plane wave”，彈出“Add plane wave excitation”對話框：圖12 設置平面波激勵選中“Global”上，點擊鼠標右鍵，選擇“Add load”，彈出“Create load”對話框：Port:port1Real part: Zreal1Imaginary part: -Zim1Label: load1點擊“Create”按鈕。 圖14 設置端口1共軛匹配定義port2端口阻抗為Real part: Zreal2，Imaginary part: -Zim2，Label: load2定義port3端口阻抗為Real part: Zreal3，Imaginary p

9、art: -Zim3，Label: load3定義port4端口阻抗為Real part: Zreal4，Imaginary part: -Zim4，Label: load4圖15端口2、3、4定義共軛匹配進入左側樹型瀏覽器的“Configuration”標簽，進入“Configuration specific”節點中，進行如下操作：刪除已經定義ff3D和ffXOZ；圖15 刪除遠場方向圖選中“Requests”節點，選擇“Far Fields”，彈出“Request far fields”對話框，進行如下設置：選擇“calculate fields in plane wave incident direction”;Label: monoRCS點擊“Create”按鈕圖16 設置單站RCS計算 進入“Solve/Run”菜單，點擊“FEKO Solver”，提交計算。2.7：計算天線的開路總RCS：計算完成之后，把“Microstrip_MoM_3.0GHz_array_StructureRCS.cfx”文件另存為“Microstrip_MoM_3.0GHz_openRCS.cfx”；修改變量Zreal1Zreal4為10000. 圖17 修改端口阻抗為10000歐姆，開路狀態進入“Solve/Run”菜單，點擊“FEKO Solver”，提交計算。計算完成之后，啟動Post