RFID的天线设计与HFSS仿真实例

菜刀233

有一个RFID的天线设计，通过PCB软件，完成了天线的PCB设计，如下图所示：

接下来我们要对这个PCB进行HFSS仿真，并对比打样的PCB进行实测。
将PCB导出为DXF文件：

我们可以选择在HFSS里建模，也可以在CAD里就将模型建好。

在CAD里，输入BOX，将X、Y的矩形框先画出来，参数和PCB中一致，线宽1.0mm，PCB铜厚0.035mm。
接下来画斜线，依然使用BOX，但是需要输入C，捕捉到立方体的另一边，然后输入厚度，再手动将画好后的立方体接到DXF的参考线。
完成顶层的线后，使用并集命令，将这些长方体合并。
再画一个矩形，沿外框边缘的，高度设置在1mm，表示PCB的基材厚度。

再画底层的走线。在PCB中，底层仅在端口处有一根短线，画法同顶层的走线：

过孔我选择在HFSS中去画，当然也可以在CAD里面就画好。
接下来，选中顶层、介质层和底层的元件，在CAD的“文件”中进入“输出”，输出“SAT”文件，并注意必须使用简单的英文名，否则HFSS会无法导入。
接下来打开HFSS，在“Moderler”中“import”上一步输出的SAT文件。
为了在HFSS中继续编辑，可以在CAD中将图稿的原点定义在有意义的地方，如上面的图纸中过孔所在的位置。
打开后会在HFSS中看到顶层、介质层和底层的图形，

接下来，将走线指定为COPPER，将介质层指定为FR4，在这个设计中因为用的是普通FR4，将介电常数由4.4修改成了4.3。
接下来绘制过孔，在坐标（0，0，0）处画三个同心的圆柱，半径分别为0.3，0.25，0.2，高度为1mm。
选中基材和0.3的圆柱，点击Subtract按钮，并执行从基材中减去圆柱。
选中0.25的圆柱和0.2的圆柱，点击Subtract按钮，并执行从0.25的圆柱中减去0.2的圆柱。
完成过孔的绘制后，可以画空气盒子。
在实际过程中，遇到提示“Port refinement, process hf3d error: The mesh on port 1 is non-planar.
Check the port geometry and verify that the mesh accurately represents the port”的问题，我的解决办法是在HFSS中为端口加了一小段COPPER，区别于从CAD中直接导入的图纸，可以通过HFSS的MESH更多规范尽在www.jiepei.com/G531