天線仿真軟件
從專業性來講,首先要推薦的是丹麥的TICRA GRASP。這個軟件不像HFSS CST 這些通用算法仿真軟件理論上可以算任何結構,它的主要設計目的就是為了算反射面天線。所以它最初的算法是最適合基本反射天線的PO算法。簡單來說,就是由於一般的反射面電尺寸都是大天線,可以用簡單的光學反射原理來代替復雜的麥克斯韋方程來計算電磁波的反射。所以計算效率是最高的。然后針對反射天線的特殊應用場景,它又包含了很多快捷的設置。不像HFSS CST畫個拋物面估計就讓很多新手卡住了。他基本上可以做到一個wizard一路點下去就能完成絕大部分單反射,雙反射天線的整個建模仿真。也可以考慮一些實際應用場景,比如支撐架,表面變形,粗糙度的影響。
為了提高精度,也可以使用額外的MoM求解器來算。當然代價是更多計算時間和錢(MoM 需要額外license)
TICRA 還有另外一個專門設計饋源的軟件CHAMP,用的是模式匹配法MM。同樣是非常專業,鼠標一鍵wizard到底完成設計建模。同樣因為使用MM,計算速度奇快。計算結果可以導入GRASP作為饋源進行聯合仿真。
基本上,GRASP+CHAMP 是目前市場上最專業的反射面天線設計工具了。
第二個軟件可能有點冷門,μWave Wizard,德國Mician公司出品。這個軟件主要是做波導的,用的是MM算法。答主工作前幾年都在用這個,所以比較有感情。因為是MM 算法,優點就是一個字,快。本身也有設計饋源的wizard,也是一鍵搞定各種波紋喇叭(corrugated horn)。早期版本只看到有horn wizard,但是后來在example里已經有reflector了。所以應該也可以做反射天線設計。
第三個是FEST3D。和μWave Wizard系出同門,也是用MM。據說和μWave Wizard創始人是師生關系,后來吵了一架就分道揚鑣了。答主沒有用過這個,不過看過演示,和μWave Wizard非常類似。所以應該也有設計反射天線的能力。
接下來HFSS CST FEKO 都屬於通用電磁仿真軟件。
HFSS 做FEM起家。強項是封閉結構。但是現在也有積分方程求解器 IE Solver ,也可以算電大尺寸。還可以用區域分解的方法,把不同區域用不同求解器進行計算以達到效率和精度的最佳組合。
CST 做FDTD起家。強項是寬帶仿真。但是現在也有頻域FEM solver, 也有MoM solver 。基本上HFSS 有的它都有。
Feko 答主沒用過,據說是用MoM 。所以在天線設計上用的很多。
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題主問HFSS 是不是很難仿反射面天線。
我的回答是,HFSS完全可以設計。但是和TICRA 比起來,建模和計算效率都沒有優勢。如果題主手頭只有HFSS, 也沒關系,就是上手慢了一點而已。需要多花點時間畫拋物面,設置方向圖。如果需要和饋源一起仿真,還需要用區域分解方法設置不同區域不同求解器。
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