СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2016 а б Как видно из рисунка 3, уровень боковых лепестков у гофрированной антенны меньше, чем у стандартной. Как будет показано далее, это приво- дит к увеличению КНД гофрирован- ной антенны по сравнению со стан- дартной. Для совместного моделирования в HFSS отдельных частей проекта раз- ными методами (облучатель – мето- дом FEM, зеркало – методом инте- гральных уравнений или методом физической оптики) используется гибридный метод. В одном проекте будут считаться два дизайна: дизайн HFSS и дизайн IE. Облучатель в виде круглого рупора (см. рис. 4) можно создать с помощью специальной утилиты ADK HFSS, добав- ляемой к HFSS. Рассчитанные в этом проекте харак- теристики дальнего поля вызываются в другом проекте как источник излу- чения. Создадим в общем проекте ещё один дизайн типа IE. Построим в этом дизайне зеркало размером 2 λ , для чего выбираем значение F oc = 2,4 см. В результате, учитывая выбранное соотношение F oc / D = 0,4, получаем D = 6 см. Это самый маленький размер моделируемого зеркала (см. табл. 2, номер расчёта 1). В этом же проекте выберем источ- ник возбуждения как падающую волну в дальней зоне и выберем (кнопкой Setup Link) проект с рупо- ром (см. рис. 5а). В этом же диалоге (см. рис. 5а) можно скорректировать Таблица 2. Результаты расчёта зеркальных антенн разного диаметра (D) и фокуса (F) с помощью метода интегральных уравнений (IE) и метода физической оптики (PO) для негофрированного (ST) и гофрированного (GF) рупора № расчёта Диаметр зеркала D, см F, см КНД зеркальной антенны при разных методах расчёта, дБ Уровень боковых лепестков зеркальной антенны, дБ Время расчёта, с, и количество треугольников разбиения зеркала (в скобках) для каждого из методов 1 2 λ 6 2,4 9,39 (ST-IE) 7,78 (ST-PO) 6,05 (GF-IE) 3,06 (GF-PO) –6,93 (ST-IE) –5,58 (ST-PO) –9,16 (GF-IE) 2,57 (GF-PO) 0,1 (570) 0,05 (478) 3,1 (570) 0,06 (478) 2 5 λ 15 6 15,98 (ST-IE) 15,98 (ST-PO) 12,41 (GF-IE) 12,41 (GF-PO) –11,98 (ST-IE) –14,68 (ST-PO) –23,28 (GF-IE) –16,02 (GF-PO) 1,17 (2308) 0,08 (1800) 5,55 (2288) 0,09 (1800) 3 10 λ 30 12 23,39 (ST-IE) 23,21 (ST-PO) 19,99 (GF-IE) 20,09 (GF-PO) –7,59 (ST-IE) –10,35 (ST-PO) –30,98 (GF-IE) –24,48 (GF-PO) 1,21 (8130) 0,09 (6400) 6,58 (8131) 0,11 (6400) 4 15 λ 45 18 27,20 (ST-IE) 27,16 (ST-PO) 24,15 (GF-IE) 24,28 (GF-PO) –7,96 (ST-IE) –8,35 (ST-PO) –17,6 (GF-IE) –17,6 (GF-PO) 3,14 (20038) 0,05 (15776) 3,15 (20038) 0,06 (15776) 5 30 λ 90 36 33,86 (ST-IE) 33,78 (ST-PO) 31,14 (GF-IE) 31,14 (GF-PO) –9,52 (ST-IE) –9,52 (ST-PO) –2,56 (GF-IE) –2,56 (GF-PO) 91 (79879) 0,2 (62892) 80 (79874) 0,2 (62892) 6 67 λ 200 80 40,32 (ST-PO) 39,67 (GF-PO) 4,89 (ST-PO) 4,89 (GF-PO) 90 (290480) 103 (290480) Рис. 3. Диаграмма направленности стандартного и гофрированного облучателей Рис. 4. Конструирование облучателя: а – облучатель зеркальной антенны в виде круглого рупора в интерфейсе утилиты ADK HFSS; б – порт, устанавливаемый в сечении круглого волновода