11.3 HFSS陣列天線設計之創建陣元模型

    創建兩個長方體模型，分別用于表示陣元波導和陣元波導外的自由空間。

    11.3.1 設置默認的長度單位

    設置當前設計在創建模型時使用的默認長度單位為英寸。

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

圖 11.4 “模型長度單位設置”對話框

    11.3.2 建模相關選項設置

    從主菜單欄中選擇【Tools】→【Options】→【Modeler Options】命令，打開 3D Modeler Options對話框，單擊對話框Drawing選項卡，選中Drawing選項卡界面的Edit properties of new primitive 復選框，如圖 11.5 所示。然后單擊按鈕，完成設置，退出對話框。

圖11.5  3D Modeler Options 對話框 

    11.3.3 創建波導陣元

    創建一個頂點位于坐標原點，長、寬、高為 0.4 英寸、0.9 英寸、1.0 英寸的長方體模型作為矩形波導陣元模型，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，進入創建長方體模型的狀態，在三維模型窗口的坐標原點位置單擊鼠標左鍵確定模型的第一個點；然后在 xy 面移動鼠標指針，在繪制出一個矩形后，單擊鼠標左鍵確定第二個點；最后沿著 z 軸方 向移動鼠標指針，在繪制出一個長方體后單擊鼠標左鍵確定第三個點。此時，彈出長方體“屬性”對話框。

    （2）單擊對話框的 Command 選項卡，在 Position 項對應的 Value 值處輸入長方體的頂點坐標（0，0，0），在 XSize、YSize 和 ZXize 項對應的 Value 值處分別輸入長方體的長、寬和高 0.4、0.9 和1，如圖 11.6（a）所示。

    （3）單擊對話框的 Attribute 選項卡，在 Name 項對應的 Value 值處輸入長方體的名稱 WaveGuide；確認 Material 項對應的材料為 vacuum；單擊 Transparent 項對應的 Value 值按鈕， 設置模型透明度為 0.4，如圖 11.6（b）所示；最后單擊“屬性”對話框的按鈕，完成 設置，退出對話框。

圖 11.6 長方體“屬性”對話框

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



圖 11.7 創建的矩形波導

   11.3.4 創建陣元外的自由空間模型

    在矩形陣元波導模型的正上方創建長方體模型模擬矩形陣元波導外的自由空間，該長方體模型的頂點坐標為（0.05 英寸，0.05 英寸，1 英寸），長、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置為主從邊界表面，以構造和計算天線陣列。

    （1）從主菜單欄選擇【Draw】→【Box】命令，或者在工具欄單擊按鈕，進入創建長方體模型的狀態，在三維模型窗口的任一位置單擊鼠標左鍵確定模型的第一個點；然后在 xy 面上 移動鼠標指針，在繪制出一個矩形后，單擊鼠標左鍵確定第二個點；最后沿著 z 軸方向移動鼠標 指針，在繪制出一個長方體后單擊鼠標左鍵確定第三個點。此時，彈出長方體屬性對話框。

    （2）單擊對話框的 Command 選項卡，在 Position 項對應的 Value 值處輸入長方體的頂 點坐標（0.05，0.05，1），在 XSize、YSize 和 ZXize 項對應的Value 值處分別輸入長方體 的長、寬和高 0.5、1 和 1。

    （3）單擊對話框的 Attribute 選項卡，在 Name 項對應的 Value 值處輸入長方體的名稱 AirBox ；確認 Material 項對應的材料為 vacuum；單擊 Transparent 項對應的 Value 值按鈕，設 置模型透明度為 0.4；最后單擊“屬性”對話框的按鈕，完成設置，退出對話框。

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

圖 11.8 創建的矩形波導和自由空間