本篇文章将以半波偶极子天线为例,详细介绍使用CST仿真分析阵列天线的方法。
1、建模
本半波偶极子天线的工作中心频率是2.5GHz,由两根直径和长度都相等的直导线组成,每根导线的长度为1/4波长。导线的直径远小于工作波长,中间端点之间的距离也是远小于工作波长。
在CST中按照天线尺寸,利用圆柱体建立天线模型,并在两圆柱之间创建离散端口,这样一个简单的偶极子天线就建成了,模型如下图所示。

2、设置求解
这里选择边界条件为open (add space),T求解器求解


3、阵元仿真结果

阵元S参数

阵元方向图
以分析一个三元直线阵为例,此方法只需要在创建一个偶极子天线并仿真之后,右击Farfield>Farfield Plot Properties>Array>Antenna array,在弹框中,设置天线阵的相应信息,之后在后处理中就可以得到整个天线阵的辐射特性。




其中,Elements代表阵元个数,Spaceshift为阵元间距,Phaseshift阵元之间的相位差,本天线阵设置如下。

点击OK,即得到天线阵的辐射方向图。

天线阵辐射方向图
以上设置的天线阵,激励信号是一致的,无法修改。若要构造阵元上激励信号幅度不等的天线阵,可以选择Userdefined>Add,在弹窗中设置任意位置的阵元和激励信号幅度。

以上是CST仿真天线阵的一种方法,该方法没有考虑天线阵阵元之间的相互耦合,下期我们将讲解如何在阵列天线仿真时考虑阵元之间的耦合。