CST 天线仿真 | 双贴片天线设计仿真（一）

CST电磁兼容性仿真

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生活中我们无处不用到微带贴片天线，但由于常规的单贴片天线普遍存在增益低、方向性差、口径利用率不足的问题，提出了双贴片天线的概念。双贴片阵列由两个微带贴片组成，相较于单贴片天线可提供更高的方向性及更大的孔径尺寸，是短距离射频、车载雷达场景的经典优化方案。通过双单元镜像对称排布加反相激励叠加波束，可显著提升天线增益与定向辐射能力，搭配微带馈电网络与SMA接头，完全贴合工程实际应用。本文基于CST，完整讲解该天线的建模仿真流程。

一、天线建模

首先打开CST微波工作室，提前设置好单位，然后利用菜单栏下的modeling建立天线模型。具体建模步骤这里就不一一赘述了，初学者可参考本公 众号其他文章。

 

馈电

天线模型建好了之后我们设置馈电，该天线有两个天线单元，所以要创建两个激励端口。利用CST中Pick Edge的功能选中贴片单元的边，然后利用Pick Face选中介质层的底面，如下图所示。

 

这里我们采用离散面端口Discrete Port以实现更自动化的配置，并在示意图中添加馈电网络。

 

 

求解设置

选择时域求解，由于该天线是一个完全对称的结构，所以，若仅需进行S矩阵计算，可以选择S参数对称性以加速仿真过程，系统将仅计算单个端口。点击Start开始仿真。

 

查看仿真结果

下图为两个端口输出的回波损耗和隔离度，俩贴片均在约3.4 GHz频率处匹配，衰减系数约为−20 dB，说明并彼此间具有较强的耦合关系。

 

查看一下功率结果，如下图。在3.4 GHz频率下，大部分Accepter Power= Pstim*(1−|S11|²−|S21|²）均通过贴片天线辐射；仅有少量功率损失于介质材料及金属材料中。

 

下图为其中一个贴片为激励时的远场分布。

 

本期先介绍多馈电天线的建模设置及仿真，下期我们将继续介绍如何将多馈电天线Combine Result。

来源：CST电磁兼容性仿真