原理及理论计算部分可以看我上一篇文章理论 - 半波偶极子天线原理与计算
| 变量意义 | 变量名 | 变量值(单位: mm) |
|---|---|---|
| 工作波长 | wavelength | 100 |
| 天线总长度 | length | 0.48 x wavelength |
| 端口距离 | gap | 0.24 |
| 单个极子长度 | dip_ length | length/2 - gap/2 |
| 天线半径 | dip_ radius | wavelength/200 |
| 辐射边界圆柱体半径 | rad_ radius | dip_ radius +wavelength/4 |
| 辐射边界圆柱体高度/2 | rad_ height | dip_ length + gap/2 + lambda/10 |
半波偶极子天线由中心位置馈电。在偶极子天线中心位置创建一个平行于yz面的矩形面作为激励端口平面，并设置端口平面的激励方式为集总端口激励。该矩形面需要把偶极子天线的两个臂连接起来，因此其顶点坐标为(0，-dip_ radius，- gap/2)，长度和宽度分别为2 x dip_ radius 和gap。
首先在操作历史树中的Sheets节点下选中该矩形面，然后在其上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择[ Assign Excitation] →[ Lumped Port] 命令，打开如下图所示的集总端口设置对话框。由前面的理论分析可知，半波偶极子天线的输入阻抗约为73. 20。为了达到良好的阻抗匹配，在General对话框中将Resistance 选项设置为73. 2ohm,将Reactance 选项设置为0ohm。
从分析结果可以看出，设计的偶极子天线中心频率约为3GHz，
S
11
<
−
10
d
B
S_{11}< - 10dB
S11<−10dB 的相对带宽
B
W
=
(
3.245
−
2.785
)
/
3
=
15.3
%
\mathrm{BW}=(3.245-2.785) / 3=15.3 \%
BW=(3.245−2.785)/3=15.3%。
从Smith圆图结果中可以看出，在中心频率为3CHz时的归一化阻抗约为1，说明天线的端口阻抗匹配良好。
从结果报告中可以看出，设计的半波偶极子天线在中心频率3GHz.上，输入阻抗约为
(
73.4
−
j
0.4
)
Ω
(73.4-\mathrm{j} 0.4) \Omega
(73.4−j0.4)Ω，和上一文章的理论分析结果十分接近。
天线方向图是方向性函数的图形表示，它可以形象地描绘天线辐射特性随着空间方向坐标变化的关系，是衡量天线性能的重要图形。在天线方向图中可以观察到天线的多项性能参数。在HFSS后处理部分可以方便地绘制出天线的平面方向图和三维立体方面图。天线方向图是在远场区确定的，要查看天线的远区场的计算结果，首先需要定义辐射表面。下面我们就来讲解查看半波偶极子天线在xz平面和xy平面的增益方向图，以及查看半波偶极子天线三维立体增益方向图的具体操作。
在出H面增益方向图是第一次结果如下
可以看到结果不正常，在查找原因后发现是刻度设置不对，双击方向图外圈的刻度进入设置界面，错误刻度如下
修改后：
修改后结果恢复正常。
