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本文主要是帮助大家了解设计射频天线的流程，不是教大家射频的基础知识，因为射频基础知识太多，涉及的概念自己上网查询即可。

一，常用天线

1，偶极子天线

2，八木天线

3，微带天线

4，开槽天线

二，常用概念

1，极化方向

2，天线方向

3，阻抗匹配

三，HFSS天线设计仿真流程

1，基本操作与快捷键

2，新建项目

3，设置常量

4，设计基板(整块PCB)

5，设计空气

6，设计GND

7，设计天线

8，仿真

四，天线端调试流程

1，准备设备

2，网络分析仪---设置频率

3，网络分析仪---校正

4，网络分析仪---看指标

5，网络分析仪---设置Mark点

6，网络分析仪---数据保存

7，频谱仪---查看天线方向图8，频谱仪---查看射频信号发送脉宽

五，芯片端调试流程

1，准备设备

2，下载发送载波固件3，设置频率4，查看损耗

一，常用天线

1，偶极子天线

常用于通讯，有全向性，频率固定
倒F天线属于偶极子天线

2，八木天线

常用于雷达，方向性强。

3，微带天线

两块金属片，一片用于反射板，感觉像是太阳能锅盖。
RFMS反射板就属于微带天线原理。

4，开槽天线

对称性好，用于探测。
RFMS的基板天线用的就是槽天线。

二，常用概念

1，极化方向

电流方向

2，天线方向

电场方向

3，阻抗匹配

输入：材料介电常数，节点厚度，信号线宽度，铜厚
输出：阻抗，每英寸电容，每英寸电感，传播延迟
网址：http://www.ekswai.com/microstrip.htm

三，HFSS天线设计仿真流程

1，基本操作与快捷键

鼠标滚轮：图片增大缩小
按住滚轮：三维旋转
Alt+左键：三维旋转
Shift+左键：拖动图像
选层：开启关闭层视图
拉伸面：选中面(右键Select Faces)右键EditSurfaceMovefacesAlong Normal
扣洞：双选---Subtract
测量：右键---measure

2，新建项目

New
Insert HFSS design
项目改名并保存
设置模型单位： Modeler---Units

3，设置常量

设置常量(PCB的长宽高)：HFSS---Design Properties

4，设计基板(整块PCB)

点击DrawBox ，画到图版上
设置Box属性与尺寸

5，设计空气

设计宗旨：空间大于(λ/4)
实例：以2.4G为例，λ=3/24=125mm，为了计算方便计算约124mm
点击DrawBox ，画到图版上
设置Box属性与尺寸

设置边界条件：右键AirAssign BoundaryRadiation，保留默认设置按OK即可。

6，设计GND

点击DrawBox ，画到图版上
设置Box属性与尺寸

7，设计天线

点击DrawBox ，画到图版上
设置天线Box属性与尺寸
画馈点：
- 选定坐标面，再点击DrawRectangle ，画面
- 选定此面右键---Assign Exciation---Lumped Port

设置馈点方向
设置馈点尺寸与位置

8，仿真

设置分析(Analysis)
- ProjectManager窗口的Analysis右键---Add Solusion Setup
- 设置求解频率：在General页的Solution Frequency 输入频率值2.4G
- 设置网络剖分：在General页的Adaptive Solutionru
  - Maximum Number of Passes：最大迭代次数20
  - Maximum Deltaimum S：收敛误差0.02
- 设置扫频(sweep)：右键ProjectManager的Analysis的Setup1---Add Frequency Sweep
设置结果(Result)
- 设置S11： ProjectManager窗口的Results右键---Create Modal Solation Data Report---Rectangular Plot
- 设置Smith： ProjectManager窗口的Results右键---Create Modal Solation Data Report---Smith Chart
- 设置方向图：
  - 辐射表面坐标定义：xz为球坐标系下φ=0°平面，xy为θ=90°平面。三维坐标系表达0≤θ≤180、0≤φ≤360辐射球面。
  - 设置辐射表面：ProjectManager窗口的Radiation---Insert Far Field Setup---Infinite Sphere
  - 添加方向图： ProjectManager窗口的Results右键---Create Modal Solation Data Report---3D Polar Plot

链接：
编译：
设置变量：
- ProjectManager窗口的Optimetrics右键---Add---Parametric

四，天线端调试流程

1，准备设备

网络分析仪(用于看S11、Smith等指标)
频谱仪(用于查看方向图)
SMA同轴线(50欧姆)
3种基准负载端子：open、short、load(50欧姆)

2，网络分析仪---设置频率

我们测试的是GSM(800M/1800M)和2.4G天线，所以频率范围500~3000MHz
按“START”---按数字500---按“M/u”
按“STOP”---按数字3000---按“M/u”

3，网络分析仪---校正

按“CAL”---选菜单“CALIBRATE MENU”---选菜单“S11(1-PORT)”
分别安装基准负载端子(open、short、load)，按相关菜单按键
确认: 选择菜单“Done 1-PORT CAL”

4，网络分析仪---看指标

S11：按按键“FORMAT”默认指标就是S11.
SmithChart：按按键“FORMAT”选择菜单“MITHCHART”

5，网络分析仪---设置Mark点

按按键“MKR”，按数值，再操作菜单选择Mark索引。

6，网络分析仪---数据保存

用于数据比对，按按键“DISPLAY”，选择菜单“DATAMEMORY”

7，频谱仪---查看天线方向图
8，频谱仪---查看射频信号发送脉宽

设置中心频率：按”CENTER FREQ”---设定数值---按单位键结束
设置扫频范围：一般100Mhz，按”FREQ SPAN”---设定数值---按单位键结束
显示最大功率点：按”TRACE A”---按屏幕对应按键”Max Hold”
定位最大功率频率：按按键”PEAK”
-----以上操作只是确认相应频率与功率-----
设置扫频为0：按”FREQ SPAN”---设定数值---按单位键结束
查看动态图像：按”TRACE A”---按屏幕对应按键”WRITE A”
查看静态图像：按”TRACE A”---按屏幕对应按键”VIEW A”
缩放：动态图像时按按键”CPL”---转动旋钮”SWP”.

五，芯片端调试流程

1，准备设备

频谱仪(用于查看方向图)

2，下载发送载波固件
3，设置频率
4，查看损耗

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2，天线方向

3，阻抗匹配

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3，设置常量

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5，设计空气

6，设计GND

7，设计天线

8，仿真

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2，网络分析仪---设置频率

3，网络分析仪---校正

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7，频谱仪---查看天线方向图
8，频谱仪---查看射频信号发送脉宽

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3，设置频率
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