实验八-波导缝隙阵天线的设计与仿真
波导仿真设计实验报告
一、实验背景与目的随着微波技术、通信技术和雷达技术的发展，波导作为一种重要的微波传输线，其设计优化对于提高微波系统的性能具有重要意义。
本实验旨在通过电磁场仿真软件HFSS，对矩形波导进行仿真设计，分析其传输特性，并对其进行优化，以达到提高传输效率和降低损耗的目的。
二、实验内容与方法1. 实验内容本实验主要包括以下内容：（1）建立矩形波导的几何模型；（2）设置仿真参数，包括介质材料、边界条件等；（3）进行仿真计算，得到波导的传输特性；（4）分析仿真结果，优化波导设计。
2. 实验方法（1）使用HFSS软件建立矩形波导的几何模型；（2）设置仿真参数，包括介质材料、边界条件等；（3）选择合适的仿真求解器，进行仿真计算；（4）分析仿真结果，包括传输线特性、损耗、阻抗匹配等；（5）根据仿真结果，对波导设计进行优化。
三、实验步骤1. 建立矩形波导的几何模型使用HFSS软件，根据设计要求，建立矩形波导的几何模型。
首先，设置波导的尺寸参数，包括内径、外径、高度等。
然后，定义波导的介质材料，如空气、介质板等。
2. 设置仿真参数设置仿真参数，包括介质材料、边界条件等。
例如，设置波导的介质材料为空气，边界条件为完美电导体（PEC）。
3. 进行仿真计算选择合适的仿真求解器，进行仿真计算。
本实验采用时域求解器，设置仿真频率范围为1GHz～20GHz。
4. 分析仿真结果分析仿真结果，包括传输线特性、损耗、阻抗匹配等。
通过分析仿真结果，了解波导的传输特性，并对波导设计进行优化。
5. 优化波导设计根据仿真结果，对波导设计进行优化。
例如，调整波导的尺寸参数、介质材料等，以降低损耗、提高传输效率。
四、实验结果与分析1. 传输特性仿真结果表明，矩形波导在1GHz～20GHz的频率范围内具有良好的传输特性。
在频率较低时，波导的传输损耗较小；在频率较高时，波导的传输损耗较大。
2. 损耗通过分析仿真结果，发现波导的损耗主要由介质损耗和辐射损耗组成。
(天线技术)第8章缝隙天线和微带天线
将切割好的导电材料与绝缘材料组装在一起，使用适当的粘合剂 或机械固定方式进行固定。
测试与调整
完成制作后，对缝隙天线进行测试和调整，确保其性能符合设计 要求。
05
微带天线的设计与实现
微带天线的设计方法
确定工作频率
根据应用需求，确定微带天线的工作频率。
设计贴片形状和尺寸
根据理论公式和仿真软件，设计出合适的贴 片形状和尺寸。
性能特点的比较
缝隙天线
结构简单、易于加工、成本低，但带 宽较窄，增益较低。
微带天线
体积小、重量轻、易于集成，具有宽 频带和多频段特性，但效率较低、功 率容量有限。
应用场景的比较
缝隙天线
广泛应用于通信、雷达、导航等领域，尤其适用于低成本、小型化要求较高的 场合。
微带天线
广泛应用于卫星通信、移动通信、电子战等领域，尤其适用于需要集成度高、 体积小的场合。
天线技术的未来展望
多样化应用场景
随着5G/6G通信、物联网、 智能终端等应用的普及， 天线技术的应用场景将更 加多样化。
创新性技术突破
未来天线技术将不断涌现 出新的理论和技术，推动 天线性能的不断提升和应 用领域的拓展。
绿色环保理念
随着社会对环保的重视， 天线技术将更加注重绿色 环保理念，推动可持续发 展。
缝隙天线的历史与发展
缝隙天线最早可以追溯到19世 纪末期，当时主要用于无线电
报通信。
随着技术的发展，缝隙天线 在20世纪得到了广泛的应用， 特别是在雷达、卫星通信无线通信技术的 快速发展，缝隙天线在移动通 信、WiFi通信等领域的应用也
越来越广泛。
02
微带天线概述
微带天线的定义
06
S波段圆柱波导缝隙阵列天线设计
S波段圆柱波导缝隙阵列天线设计摘要：本文介绍了S波段圆柱波导缝隙阵组成的圆形阵列天线设计,通过底部馈源的馈电，经圆柱波导壁隙缝阵辐射，实现水平极化和全向特性。
利用Ansoft HFSS仿真设计并加工试验，实测结果与仿真结果吻合较好。
对于实际生产中性能超差的阵列天线采用加载阻抗匹配环的方法进行性能优化，使该阵列天线性能达到最优。
测试表明，该阵列天线的驻波≤2.5，相对带宽10%，Ｈ面全向最大增益为5.0dBi，垂直面波束宽度≥40。
关键词：缝隙；极化；全向；阵列0引言全向天线广泛应用于的军事、通信、广播等领域。
全向天线的极化形式有水平极化、垂直极化和圆极化，垂直极化近似电偶极子的辐射，水平极化近似磁偶极子的辐射。
本文介绍的水平极化全向天线是一种圆柱波导缝隙天线组成圆形阵列，该阵列天线结构简单，易于加工，可应用于S频段通信系统。
1 圆形阵列天线原理均匀圆形阵列（UCA）的辐射单元是等间距均匀分布于圆的外围且等幅同相激励，远场坐标用（）表示，如图1所示，圆形阵列辐射函数是在单元因子与阵列因子的共同作用下产生，见图2，其相应的方位面内远场表达式（1）为：本文介绍的是S波段波导缝隙天线共形阵，极化方式为水平极化。
圆柱波导上的缝隙阵结构如图4所示，其中r为圆柱形空腔内半径，d0为双层铅锤缝隙的间距，d1为第一层缝隙中心与地板的间距。
本阵列天线使用二级过渡匹配柱作为馈源对缝隙阵列馈电，由单元缝隙组成的圆形阵列天线在阵中均匀分布7个缝隙，分上下两层，缝隙的纵向间距相同。
为了有效形成全向性方向图，在每个缝隙旁附加一个耦合探针，通过探针耦合能够有效产生一个水平面全向的方向图。
为了提高天线的不圆度，探针位置在纵向上交错分布，即第一行探针在缝隙的左边，第二行在缝隙的右边，且耦合探针位于缝隙中心处[3]。
3 仿真结果及分析利用高频仿真软件HFSS建立仿真结构图（见图5），并进行仿真计算，天线的各项参数设置为：圆柱形空腔的内径2a=1.1λ0，单元缝纵向间距d0为0.7λ0，横向缝隙在圆周上数量s为7，销钉直径为0.02λ0，销钉长度为λ0/4，缝隙宽度为2mm，缝隙长度为0.5λ0，缝隙中心与地板间距d1为0.75λ0。
波导裂缝阵天线以及宽带微带天线的研究和设计的开题报告
波导裂缝阵天线以及宽带微带天线的研究和设计的开题报告一、选题背景在现代通信系统中，无线天线是最不可或缺的组成部分之一。
无线天线的设计和研究一直是无线通信技术领域中的一个热点，其重要性不言而喻。
本课题主要研究波导裂缝阵天线以及宽带微带天线的设计与应用，为无线通信技术的进一步发展做出贡献。
二、研究内容1.波导裂缝阵天线的研究和设计波导裂缝阵天线是指在波导板上开缝隙，形成一定的阵列结构，从而实现较大的功率传输和接收。
本课题将探究波导裂缝阵天线的设计和性能分析，包括阵列参数的选择，阵列损耗的优化等。
2.宽带微带天线的研究和设计宽带微带天线具有结构简单、重量轻、成本低等优点，并能够实现宽带频率响应，适用于移动通信系统等领域。
本课题将研究宽带微带天线的设计和性能分析，通过优化天线结构、改善辐射特性等手段，提高其性能和效率。
三、研究意义本课题的研究和设计，旨在提高无线通信系统的性能和效率，为通信领域的进一步发展做出贡献。
同时，本课题的研究成果还可以应用于雷达、导航等领域，具有广泛的应用前景。
四、研究方法本研究将采用理论分析和仿真验证相结合的方法，通过建立数值模型，对波导裂缝阵天线和宽带微带天线的特性进行分析和优化，从而获得最佳的性能和效率。
五、预期成果本课题的预期成果包括：波导裂缝阵天线和宽带微带天线的设计和性能分析；仿真模型的建立和验证；论文发表等。
六、总结本课题将对波导裂缝阵天线和宽带微带天线的设计和应用进行深入研究，旨在提高无线通信系统的性能和效率，为通信领域的进一步发展做出贡献。
同时，本课题的研究成果还将具有较广泛的应用前景。
车载平板波导裂缝天线的结构设计与仿真分析
Ｓｒ ｃｕ ａ ｓｇ ｎ ｉ ｌｔ ｎ Ａｎ ｌｓｓｏ ｔｕ ｔ ｒｌＤｅ ｉｎ ａ ｄ Ｓｍｕ ａｉ ａｙ ｉ ｆ ｏ Ｖｅ ｉｌ ｏ ｎ ｌｔＰ ｎ ｌＷ ａ ｅ ｕ ｄ ｌｔ ｄ Ａｎｅ ｎ ｈ ｃｅ Ｂ ｒ ｅ Ｆ ａ— ａ ｅ ｖ ｇ ｉ ｅ Ｓｏｔ ｔｎ ａ ｅ
馈线波导与天线集成于一体 ， 使得波导裂缝天线的结
构设 计变 的愈加 复杂 、 多变 ， 下面 以某 产 品的带脊 波导 裂缝 接收天 线为例 ， 阐述 其结 构 设 计 的特 点 及须 注 意
的相关 问题 。
１ 波导裂缝天线的结构组成及结构设计
１ １ 天线 阵面 的结构 组成 ．
０ 引 言
平板波 导裂缝 天 线是 一 类具 有 增 益 高 、 副瓣 电平
同的辐射 面 ， 其馈 电 由两种波导 分别 予 以实 现 ： 别为 分
脊波导与矩形波导， 两根波导交替平行放置， 且两种波 导耦 合应分 别予 以实现 。此天 线面 阵的结 构组成将 分 为三层 ： 第一层为辐射面 ； 第二层为馈 电耦合层 ； 第三 层为 能量传输 层并 预 留结 构 安装 接 口 ， 最后 三 层 拼焊
依据 电讯要求及结构总体对天线安装要求 ， 天线
收 稿 日期 ： １ Ｏ —１ ２ ０一 １ ２ ０
ａ ｄ ｅｐ ｒ ｎｓ ｎ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ，ｗｈ ｃ ｒ ｖｄ ｄ ｔ ｅ ｂ ｓ ｏ ｅ ｉｎ，ａ ａｙ ｉ ａ ｌ ａ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ｌ ｗ— ｐ ａ ｔｎ ａ ｉ ｉｈ ｐ ｏ ｉｅ ｈ ａ ｉ ｆ ｒｄ ｓ ｓ ｇ ｎ ｌｓｓ ｓｗｅｌ ｓ ｉ ｏ ｅ ｎ ｆｆ ｌ ｕ ｎｅ ｎ ． ｍｐ ｏ ｏ
２１ ０ ０年第 ２ ６卷第 ２期
２ ０． １２ ． ０１ Ｖｏ． ６ Ｎｏ ２
单脊波导缝隙阵天线的研究与设计
单脊波导缝隙阵天线的研究与设计吴琼;陈小强【摘要】缝隙波导具有频带宽、口面效率高等特点，根据道尔夫-切比雪夫口径分布法，用 MATLAB 软件编程对单脊波导缝隙天线阵列辐射缝隙参数进行计算，设计了一个8缝隙单脊波导缝隙阵天线，并利用三维电磁仿真软件 HFSS 对天线缝隙的参数进行优化，对天线的带宽特性进行了仿真研究。
结果表明，单脊缝隙波导的尺寸参数对带宽有影响，相对于矩形缝隙波导，单脊缝隙波导驻波带宽有较大幅度的展宽，研究结果可为缝隙脊波导在通信与雷达天线方面的应用提供参考。
%Slot waveguide is characteristic of wide frequency band and high aperture efficiency.This paper calculates the radia-tion slot parameters of the single-ridge waveguide slot antenna array using MATLAB software programming according to Ad-olf-Chebyshev aperture distribution method and designs an 8-slot single-ridge waveguide slot array antenna.Furthermore,it optimizes the gap parameters and simulates the bandwidth characteristics of the antenna using the three-dimensional electro-magnetic simulation software HFSS.The results indicate that the size parameters of the single-ridge waveguide slot affects the bandwidth and relative to the rectangular slot waveguide,the VSWR bandwidth of the single-ridge slot is substantially broad-ened,which provide a valuable reference for the applications of slot ridge waveguides in communications and radar antennas.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P65-67)【关键词】单脊波导;缝隙天线;缝隙参数;带宽【作者】吴琼;陈小强【作者单位】兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州 730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TN8200 引言波导缝隙阵因具有口面效率高、副瓣电平低以及口径分布容易控制等优点而得到了广泛的应用，特别是在雷达和通信领域的运用越来越多［1］。
八木天线的设计仿真与测试
大线的基本理论幽２－５折合振子示意图图２－４半波偶极子的方向图２．２．２天线主要参数前面已经讲过，天线的基本功能是能量转换和定向辐射，天线的电参数就是能定量表征其能量转换和定向辐射的量。
天线的电参数主要有方向图、方向性系数、主瓣宽度、旁瓣电平、增益、天线效率、极化特性、驻波比、频带宽度、和输入阻抗等。
下面根据本文的研究重点对于天线的方向性系数、方向性图、天线增益和驻波比逐一做详细介绍。
一、方向系数Ｈ１。
方向性系数是一个用数字定量的衡量天线辐射电磁能量集中程度的参数，又称方向性增益。
它定义为在相同的辐射功率下，某天线产生于某点的功率通量密度与理想点源天线产生于同一点的功率通量密度的比值。
设某天线与理想点源天线的辐射功率密度分别为最和足。
，此天线在最大辐射方向１的功率通量密度和场强分别为ｓ。
和五＿，理想点源天线的功率密度与场强密度Ｓ。
和￡。
，则天线的方向性系数Ｄ为：ｃＪＦ２ＩＤ一＝卫ｌ一＝引…（２．”）５０ＩＢ．，０￡ｉｋ．是．方向性系数还可以这样来定义：在最大辐射方向的同一接收点电场强度相同的条件下，理想点源的辐射功率与有方向性天线的总辐射功率的比值，称为该天线在该点的方向性系数，即：Ｄ。
鱼ｆ是ＩＬ．岛由定义可知，由于天线在个方向辐射强度不同，Ｄ的值也随方向而异。
在辐射最强的方向上Ｄ的数值最大。
通常所说的某天线的方向系数，如果没有特别指明是哪个方向的，则都是指最大辐射方向的方向系数。
由定义可以看出，所有实际天线的方向性系数都大于１。
下面由式（２．２７）来计算天线的方向性系数的具体表达式。
仍取图２．２，若天线置于原点，取球坐标北京交通人学硕十论文３．１感应电动势法图３—１引向天线及坐标感应电动势法ｆ４】将引向天线看作幅度与相位都不均匀的端射离散直线阵，如图３，１所示的坐标系，对于图中的ｎ元引向天线，振子１为反射振子，振子２为有源振子，振子３到ｎ为引向振子，各振子的总长度分别为２ｆ。
，砬，笤，¨，现，各振子距振子１的距离分别为ｄ：，ｄ，，．．．，ｄ。
具备阻抗和低副瓣宽带特性的脊波导缝隙阵列天线设计
具备阻抗和低副瓣宽带特性的脊波导缝隙阵列天线设计
脊波导缝隙阵列天线是一种重要的微带阵列天线设计技术。
其特点在于通过在微带上形成等间距的缝隙，从而形成电磁模式的相互作用，提高了天线的收发性能。
在设计脊波导缝隙阵列天线时，需要注意阻抗匹配和低副瓣宽带特性，以保证天线的稳定工作。
首先，在阻抗匹配方面，设计者需要考虑天线与馈线之间的阻抗匹配问题。
由于微带天线的特性，其阻抗与其几何结构紧密相关。
因此，设计者可以通过调整缝隙的间距、宽度以及长度等设计参数，来实现阻抗匹配。
同时，也可以采用匹配网络等技术，进一步优化天线的阻抗特性。
其次，在低副瓣宽带特性方面，脊波导缝隙阵列天线的设计需要兼顾多种因素的影响。
其中，天线的发射功率分布、阵列间距、缝隙长度和宽度以及天线的材料等因素都会对天线的低副瓣宽带特性产生影响。
因此，设计者需要根据实际应用场景，综合考虑这些因素，采用适当的设计参数来达到预期的低副瓣特性。
在实际设计中，更为关键的是，需要采用先进的数值仿真工具来验证天线的设计方案。
近年来，数值仿真技术不断发展，可以在短时间内快速准确地模拟天线的性能。
因此，设计者可以采用专业的数值仿真软件，如CST Studio Suite等，来验证天线设计的阻抗匹配和低副瓣特性，从而为实际制作提供指导。
综上所述，设计具备阻抗和低副瓣宽带特性的脊波导缝隙阵列
天线需要充分考虑多种设计因素，采用适当的设计参数，并借助先进的数值仿真工具进行验证。
这有助于提高天线的收发性能，满足实际需求。
波导缝隙天线原理
波导缝隙天线原理
波导缝隙天线是一种利用波导结构中的缝隙来辐射电磁波的天线。
其原理基于波导中的模式耦合和能量辐射。
波导结构可以支持多种传输模式，其中一种模式是电磁波在波导内部以电磁场分布的形式传播。
当波导中存在缝隙时，这些模式可以通过缝隙耦合到外部空间中。
波导缝隙天线的原理可以简单描述为：当电流在波导结构中流动时，电磁场将通过波导缝隙耦合到外部空间，并形成辐射电磁波。
这样，波导缝隙天线就能够将电磁能量从波导中辐射出来。
波导缝隙天线的特点是频率选择性较强，只有在特定频率范围内才能有效辐射电磁波。
这是因为波导缝隙天线的工作原理依赖于波导中特定模式的耦合和辐射。
所以，波导缝隙天线通常需要根据频率进行设计和调整。
波导缝隙天线由于其辐射效率高、频率选择性强和较小的尺寸等特点，常用于无线通信系统、雷达系统、微波设备等领域。
天线仿真实验报告
课程名称电磁场与电磁波学院通信工程年级 2010 级专业通信班姓名 X X X学号 X X X时间 X X X一、实验目的：1、熟悉HFSS软件设计天线的基本方法；2、利用HFSS软件仿真设计以了解天线的结构和工作原理；3、通过仿真设计掌握天线的基本参数：频率、方向图、增益等。
二、实验仪器：1、HFSS软件三、实验原理：1、天线是用金属导线、金属面或其他介质材料构成一定形状，架设在一定空间，将从发射机馈给的视频电能转换为向空间辐射的电磁波能，或者把空间传播的电磁波能转化为射频电能并输送到接收机的装置。
2、天线能把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变变换。
在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。
无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。
此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。
一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。
同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
这就是天线的互易定理。
四、 实验步骤：1、根据个人在班级的序号N ，设计一个工作频率为()[]GHz N f 102.020-⨯+=的41波长单极子天线，所用导线的直径为mm R 10=，长度为mm L 0的天线。
2、以频率上的长度0L 为基准，讨论当天线长度为()mm L 20±时，天线的谐振频率、带宽和方向图的变化。
3、在频率0f 上，讨论当天线直径0R 为mm 2和mm 3时，天线的谐振频率、带宽和方向图的变化。
4、结合工作生活实际，谈谈对天线的认识。
5、仿真图形如下：五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）：1、频率为2.44GHz，L=L0，R0=1mm①谐振频率：②三维方向图：③二维方向：2、频率为2.44GHz，L=（L0-2）mm，R0=1mm①谐振频率：②二维方向：3、频率为2.44GHz，L= (L0+2) mm，R0=1mm①谐振频率：②二维方向：4、频率为2.44GHz，L=L0，R0=2mm①谐振频率：②二维方向：六、实验结果及分析：由频率为2.44GHz，R0=1mm，L分别为L0、L0-2）mm、(L0+2) mm时的谐振频率曲线可以看出：①当天线长度小于初始长度L时，带宽的上下限截止频率都有所变大，但是带宽的大小无太大变化。
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实验八 波导缝隙阵天线的设计与仿真一、实验目的1.设计一个波导缝隙阵天线2.查看并分析波导缝隙阵天线的二、实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台三、实验原理波导缝隙阵具有口面效率高、副瓣电平低等优良的性能。
这里考虑宽边纵向谐振式驻波阵列，每个缝隙相距0.5λg ，距离波导宽边中心有一定偏移。
Stevenson 给出宽边上纵向并联缝隙的电导为()a x g g π21sin =()()g g b a g λλπλλ2cos 09.221=其中，x 为待求的偏移，a 为波导内壁宽边长度，λg 为波导波长。
在具体的设计中，可以利用HFSS 的优化功能来确定缝隙的谐振长度。
首先确定在谐振缝隙设计中存在的几个变量，主要有缝隙偏移波导中心线的距离Offset ，缝隙的长度L ，缝隙的宽度W 等。
一般可根据实际的加工确定出缝隙的宽度W ，应用HFSS 的优化功能得出缝隙的偏移量Offset 和缝隙长度Length 。
如图1所示，在波端口的Y 矩阵参数可以等效于距检测端口的1/2个波导波长的缝隙中心的Y 矩阵参数，根据波导缝隙的基本设计理论，在谐振时缝隙的等效阻抗或导纳为实数。
因此，当缝隙谐振时有Im(Y)=0。
单缝谐振长度优化示意图如下：设计一个由20个缝隙组成的缝隙阵，采用Chebyshev 电流分布，前10个缝的电平分布如下：n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a n0.33 0.29 0.39 0.50.62 0.73 0.83 0.91 0.971.0根据电平分布进行归一化：∑==101212n naK短路波端口g λ41g λ21L可以得到K=0.100598。
由下式可以得到各个缝隙的导纳值:gn=Ka2n 各个缝隙的导纳如下：g_1=0.010955，g_2=0.00846 g_3=0.0153，g_4=0.0265 g_5=0.03867，g_6=0.0536 g_7=0.0693，g_8=0.0833 g_9=0.09465，g_10=0.100598选用WR-9型波导，其波导尺寸为：宽边a=22.86mm ，窄边b=10.16mm 。
工作频率为10GHz ，工作波长λ=30mm ，波导波长λg=39.75mm 。
根据波导各个尺寸可得偏移量与导纳之间的关系为()n g ax 066.1arcsin π=由上述导纳值可以求得各个缝隙的偏移量：mm x 8136.01= mm x 7146.02=mm x 9623.03= mm x 2691.14=mm x 5368.15= mm x 8146.16= mm x 0698.27= mm x 2757.28= mmx 4314.29= mm x 5097.210=四、实验内容利用HFSS 软件设计波导缝隙阵天线。
天线阵中心频率为10GHz ，选用WR-90型波导，其具体尺寸为：宽边22.86mm ，窄边10.16mm ，波导波长39.75mm 。
此设计过程可分为两个子工程：子工程1 在给定缝隙偏移量下优化缝隙的谐振长度，可以利用该工程1 对各个缝进行优化；子工程2 建立含有所有缝隙的完整模型。
最后得到该天线的二维和三维方向图的仿真结果。
五、实验步骤子工程1：在给定缝隙偏移量下优化缝隙的谐振长度 1.建立新工程2.将求解类型设置为激励求解类型：（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type 。
（2）在弹出的Solution Type 窗口中 (a)选择Driven Modal 。
(b)点击OK 按钮。
3.设置模型单位（1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units 。
（2）在设置单位窗口中选择：mm 。
4.（1创建长方体模型Wave guide。
长方体的起始点位置坐标：X：-11.43，Y：0.0，Z：0；长方体X、Y、Z三个方向的尺寸：dX：22.86，dY：29.8125，dZ：10.16（2(a)在菜单栏中点击3DModeler>Coordinate System>Create>Relative CS>Offset。
(b)在坐标输入栏中输入坐标：X：0.0，Y：9.9375，Z：10.16(c)创建长方体模型Slot起始点位置坐标：X：-0.5，Y：-7.0，Z：0.0；长方体X、Y、Z三个方向的尺寸：dX：1.0，dY：14.0，dZ：1.0(d)圆柱中心点的坐标：X：0.0，Y：-7.0，Z：0.0；圆柱半径：dX：0.5，dY：0.0，dZ：0.0；圆柱的高度：dX：0.0，dY：0.0，dZ：1.0(e)圆柱中心点的坐标：X：0.0，Y：7.0，Z：0.0；圆柱半径：dX：0.5，dY：0.0，dZ：0；圆柱的高度：dX：0.0，dY：0.0，dZ：1.0(f)在操作历史树中利用Ctrl键选择Slot、Cylinder1、Cylinder2，注意选择的顺序(f)创建的模型,在坐标输入栏中输入坐标：X：2.0，Y：-7.0，Z：0.0（3）建立Air(a)长方体的起始点位置坐标：X：-25，Y：-10.0，Z：11.16；长方体X、Y、Z三个方向的尺寸:dX：50，dY：50，dZ：105.（1）设（2）设置理想磁壁。
6.设置激励端口p17.将缝隙的长度和偏移量设置为工程变量，这样可以在当前给定的偏移量下，优化仿真出缝隙的谐振长度。
（1(a)在菜单栏中点击Project>Project Variables(b)在Project Variables标签中选择Value(c)点击Add添加工程变量$L，其值设为13.5mm(d)继续添加如下工程变量：$offset:2mm。
（2(a)在操作历史树中展开slot，双击Create BoxPosition:-0.5mm，-$L/2，0mmX Size:1mmY Size:$LZ Size:1mm(b)展开slot中的Unite，双击Cylinder1中的Create Cylinder，在对话窗口中将原尺寸改为：Position:0mm，-$L/2，0mmRadius:0.5mmHeight:1mm(c)同样地，双击Cylinder2中的Create Cylinder，在弹出的对话窗口中将原尺寸改为：Position:0mm，$L/2，0mmRadius:0.5mmHeight:1mm(d)双击Move，将Move Vector坐标修改为$offset，0mm，0mm。
8.为该问题设置求解频率，工作频率为10GHz。
(a)在菜单栏中点击HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup(b)Solution Frequency:10.0GHzMaximum Number of Passes:15Maximum Delta S per Pass:0.029.保存工程10.求解该工程11.（1）在菜单栏中点击Project>Project Variables，在对话框中选择Optimization，选中待优化变量$L，将优化变量的范围设置为［13mm，15mm］（2）在菜单栏中点击HFSS>Results>Output V ariables，添加输出变量cost。
，首先点击Insert Function，插入abs，点击Report Type下拉菜单，选择Modal Solution Data，点击Solution 下拉菜单，选择Setup1:Last Adaptive，然后做如下设置：Category：Y ParameterQuantity：Y(WavePort1，WavePort1)Function：im点击Insert Quantity Into Expression，然后点击Done。
（3）在菜单栏中点击Optimetrics>Analysis>Add Optimization。
在Goal标签中点击Add 按钮，添加优化目标，如图5-2-60所示；在Calculation中点击下拉菜单，选择cost；在Condition 中选择Minimize。
在Optimizer中可以选择不用的优化方法。
（4）点击HFSS>Analyze All，可以优化在当前$offset下缝隙的谐振长度。
经过计算，在$offset＝2mm时，谐振长度$L=13.69mm。
子工程2利用子工程1可以根据各个缝隙的偏移量优化其谐振长度。
这里为了方便建模，各个缝隙除去倒角的长度均选择为13.6mm。
读者可以根据优化结果详细设置各个缝隙的长度。
1.建立新为了方便创建模型，在Tools>Options>HFSS Options中将Duplicate boundaries with geometry复选框选中。
2.同子工程1一样建立Wave guide其尺寸为：X：-11.43，Y：0.0，Z：0.0；dX：22.86，dY：407.435，dZ：10.163.同子工程1一样建立Slot1在局部坐标系下选择Slot1。
在坐标输入栏中输入：X：0.0，Y：0.0，Z：0.0；dX：0.0，dY：19.875，dZ：0.0。
在弹出的Duplicate a long line对话框中，设置复制的总数为20。
根据各缝隙的偏移量依次沿X轴移动各个缝隙。
4.设置Air在局部坐标系下的尺寸为：X：-20，Y：-20，Z：1.0；dX：40，dY：440，dZ：105.6.Solution Frequency:10.0GHzMaximum Number of Passes:15Maximum Delta S per Pass:0.027.保存工程8.求解该工程9.（1）3D(a)在Infinite SpherePhi:Start:0deg，Stop:360deg，Step:2degTheta:Start:0deg，Stop:180deg，Step:2deg(b)在菜单栏中点击HFSS>Results>Create Report(c)Report Type：Far Fields，Display Type：3DPolarPlot(d)在弹出的对话窗口中设置Mag标Category:Gain，Quantity:Gain Total，Function:dB(e)点击Add Trace按钮（2）2D(a)在菜单栏中点击HFSS>Radiation>Insert Far Field Setup>Infinite Sphere(b)在Infinite SpherePhi:Start:90deg，Stop:90deg，Step:0degTheta:Start:0deg，Stop:360deg，Step:1deg(c)在菜单栏中点击HFSS>Results>Create Report(d)Report Type：Far Fields，Display Type：Radiation Pattern(e)在弹出的对话窗口中的Geometry下拉菜单中设置InfinteSphere2，在Sweep标签中将第一变量设置为Theta，在MagCategory:Gain，Quantity:Gain Total，Function:dB(f)点击New Report按钮六、实验结果仿真图如下：缝隙阵的3D增益方向图如下:缝隙阵的2D远场方向图如下:从上面的方向图可以看出该缝隙阵的主瓣增益达到10.47dB，且呈现笔形波束。