矩形微带天线
十一.优化设计
由扫描曲线报告可知，根据计算的尺寸设计出来的微带天线谐振点在
2.35GHz，与期望的中心频率2.45GHz想比，存在一定的误差。所以需要进行优化设计，使天线的谐振频率落在2.45GHz上。
根据理论分析可知，矩形微带天线的谐振频率由微带贴片的长度和宽度决定，贴片尺寸越小谐振频率越高。接下来我们首先使用参数扫描分析功能进行参数扫描分析，分析谐振频点分别随着贴片长度Length和宽度Width的变化关系；然后进行优化设计，优化微带贴片长度和宽度,使天线的谐振频率落在2.45GHz。
1. 参数扫描分析
为了节省计算时间，在进行参数扫描分析之前，把扫频设置项Sweep1的频
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率设置为2.2～2.8GHz。展开工程树Analysis节点下的Setup1项，双击Setup1项下的Sweep1，打开对话框，在该对话框中，Start、Stop和Count项分别输入2.2GHz、2.8GHz、和13。
（1） 变量Length的扫描分析
1)右击工程树下的Optimetrics节点，从弹出菜单中选择【Add】>【Parametric】命令，打开对话框。
2)单击对话框中的Add按钮打开Add/Edit Sweep对话框，添加扫描变量Length。
3)在对话框中，Variable项选择变量Length，扫描方式选择LinearStep单选按钮，Start、Stop和Step项分别输入28mm、31mm和0.5mm，然后单击Add按钮，上述操作完成后，单击ok按钮，关闭对话框。 4)单击Setup Sweep Analysis对话框中的确定按钮，完成添加参数扫描操作，添加Length为扫描变量。完成后差数扫描分析名称会添加到工程树的Optimetrics节点下，默认的名称为ParametricSetup1。
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5)右击工程树Optimetrics节点下的ParametricSetup1项，从弹出菜单中选择【Analysis】，运行参数扫描分析。
6)参数扫描分析完成后，右击工程树下的Results节点，从弹出菜单选择【Create Modal Solution Data Report】>【Rectangular plot】命令，打开报告设置对话框，采用与前面相同的设置，生成一组S11曲线报告图，每根S11曲线对应不同的Length变量值。从曲线报告中可以看出，当微带贴片天线的宽度固定时，微带天线的谐振频点随着微带贴片长度Length的减小而变大。当Length=29.5mm时，谐振频点约为2.45GHz。
（2） 变量Width扫描分析
重复前面的操作，添加Width为扫描变量，定义第二个参数扫描分析项。其中，在Add/Edit Sweep对话框中，Variable项选择变量Width，Start，Stop
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和Step项分别输入39mm，42mm和0.5mm。参数扫描分析完成后，可以生成一组S11曲线报告图，每条S11曲线对应不同的Width变量值。从图中可以看出，当微带贴片长度Length固定时，微带贴片宽度Width的改变对矩形微带天线谐振点的影响很小。
2. 优化设计
通过差数扫描分析，我们知道微带贴片长度Length的变化对矩形微带天线谐振频点的影响显著，而微带贴片宽度Width的变化对矩形微带天线谐振频点的影响很小。当Length=29.5mm，Width=41.4mm时，谐振频率约为2.45GHz。因此进行优化设计时，只需要优化变量Length，并可以设置变量Length的优化范围为29～30mm。优化算法选择SNLP，目标函数取S11的最小值，在HFSS中即取dB（S（P1，P1））的最小值。
(1)从主菜单栏选择【HFSS】>【Design Properties】命令，打开“属性”对话框，选择Optimization单选按钮，在选中变量Length对应的复选框，在变量Length对应的Min和Max栏输入29和30，如图所示；单击确定。这样就设置了变量Length为优化变量，且优化范围为29～30mm。
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(2)右击工程树下的Optimetrics节点，从弹出菜单中选择【Add】>【Optimization】命令，打开对话框。在该对话框Goals选项卡界面，Optimizer项选择Sequential Nonlinear Programming；Max NO. of Iterations项输入15；然后单击tup Calculations 按钮打开对话框。
(3)在对话框中，左侧Solution项选择Setup1：LastAdaptive，右侧Category栏选择S Parameter，Quantity栏选择S（P1，P1），Function栏选择dB；然后单击Add按钮，添加dB为目标函数；最后单击Done按钮，关闭对话框，返回Setup Optimization对话框界面。
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