“ 天線的波束掃描分為機械掃描和電掃描，后者相比于前者在掃描速度、波束數量、波束形狀等方面具有明顯優勢，控制上更為靈活。本文介紹兩種在HFSS中進行電波束掃描的仿真方法。 ”

關鍵詞：陣列天線，電波束掃描

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陣列天線的波束掃描

陣列天線是一種由多個天線單元組成的集成系統，通過波束掃描技術，改變天線單元間的相對相位和幅度，從而實現對波束的方向和形狀的控制。在雷達、通信和導航等領域，可以實現更高的信號質量和更好的目標跟蹤效果。

在波束掃描中，陣列天線的每個天線單元可以被視為一個發射機或接收機，并且可以通過改變它們之間的相位差和振幅來實現對發射波束的控制。波束掃描技術可以根據需要對天線單元進行編程，從而實現不同的波束方向和形狀。

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HFSS陣列天線模型

本文省略陣列天線的建模過程，以HFSS自帶的偶極子陣列天線為例進行示范，該模型文件路徑位于AnsysEM安裝盤目錄的\AnsysEM\Win64\Examples\HFSS\Antennas；

如下圖所示，該陣列天線模型帶有槽狀反射板，由五個印刷偶極子天線單元組成；

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仿真求解設置技巧

用HFSS進行輻射體仿真時，如果既要看饋電端口的S參數，又想要保存場結果，建議同時設置兩個Frequency Sweep：一個采用Interpolating掃描的SPara_Sweep，一個采用Discrete掃描的Field_Sweep（選擇個別重要的頻點進行Save Field，可以極大減小仿真文件大小）；

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波束掃描方法一：變量掃參

給端口的幅值、相位設置變量，通過掃參實現波束掃描；

波束掃描效果動圖；

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波束掃描方法二：自定義權值表

除了上述操作外，還可以自定義權值表， 該方法適合于自動化操作 ，手動操作方法如下；

1. 波束編碼設為變量Beam；

2. 對波束編碼Beam掃參；

3.  用if語句進行設置，如 if(Beam==1,1, if(Beam==2,1.1, if(Beam==3,1.5,0)))W，代表的是 ： Beam=1, Magnitude=1W; Beam=2, Magnitude=1.1W; Beam=3, Magnitude=1.5W;

4. 波束掃描效果動圖；

文章來源：電磁學社