Antenna Magus 天線設(shè)計(jì)流程
Antenna Magus 是用于加速天線設(shè)計(jì)和建模過(guò)程的軟件工具。包含350多個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的天線數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶只需輸入天線指標(biāo)，便能在幾分鐘內(nèi)得出滿足要求的參數(shù)化天線模型，且模型支持導(dǎo)出到CST中做精確仿真。無(wú)論對(duì)天線設(shè)計(jì)工程師，還是使用天線模型的電磁兼容工程師以及研究天線布局的系統(tǒng)工程師來(lái)說(shuō)，Magus天線庫(kù)都是一個(gè)極其有用的工具。
下圖是Magus的工作界面。主要包含天線性能指標(biāo)、天線結(jié)構(gòu)參數(shù)、3D模型、天線背景理論（包含引用文獻(xiàn)）、天線性能（阻抗、遠(yuǎn)場(chǎng)）等。
接下來(lái)，我們通過(guò)Antenna Magus設(shè)計(jì)一款WIFI天線來(lái)展示其工作流程。
Antenna Magus 的一般工作流程如下：
o檢索天線
o設(shè)計(jì)天線
o評(píng)估性能
o輸出仿真模型到CST
一、檢索天線
方法1：從Quick Start,跟隨Specification指引，找到滿足一定規(guī)范的天線。
方法2：直接用Find 模式，輸入關(guān)鍵詞（名稱、帶寬、輻射特性等）檢索天線。
該案例采用第一種方法進(jìn)行天線檢索。
Magus 篩選了37個(gè)符合規(guī)范要求（小型化、容易集成、WLAN 2.45GHz頻段）的天線，作為備選方案供用戶選擇。
我們可以在Edit Specification中添加更多指標(biāo)來(lái)約束備選天線，比如輸入阻抗、輻射方式、天線尺寸等。這里我們輸入天線尺寸作為一個(gè)約束條件。
接下來(lái)，我們挑選幾個(gè)不同類型的天線到Collection面板中，進(jìn)一步研究天線性能。這里，我們選擇了終端天線中常見(jiàn)的四種類型：Monopole，Patch，Loop，PIFA。
在Collection面板中選中天線，可以預(yù)覽該天線的物理參數(shù)( 尺寸、3D模型等) 以及該類型天線的工作原理&設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在3D模型界面，由于增加了尺寸約束，軟件會(huì)自動(dòng)標(biāo)注天線X Y Z三個(gè)維度的總體尺寸，并判斷是否符合要求。綠色框顯示滿足約束。
按照同樣方式預(yù)覽四個(gè)天線，發(fā)現(xiàn)其中Monopole天線 和 PIFA天線符合空間要求，Patch天線遠(yuǎn)大于約束尺寸(該方案淘汰)，而Loop天線臨近滿足要求。對(duì)于Loop天線，為了能讓其滿足尺寸要求，我們需要重新設(shè)計(jì)&調(diào)整天線。
二、設(shè)計(jì)天線
由于我們是在Specification指引下檢索天線，所以軟件給出的備選方案已經(jīng)考慮了WIFI天線的設(shè)計(jì)指標(biāo)，比如在2.4GHz附近都有諧振。（PS：如果是直接用Find模式檢索天線，在天線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要手動(dòng)指定頻率、帶寬等內(nèi)容）
默認(rèn)參數(shù)的Loop天線尺寸過(guò)大，不滿足要求。為了做到天線尺寸小型化，可以適當(dāng)增加天線支架的介電常數(shù)&選擇更高的諧振頻率。經(jīng)過(guò)細(xì)微調(diào)整，天線尺寸已經(jīng)符合空間要求。(PS：設(shè)計(jì)天線這一環(huán)節(jié)，可以調(diào)整參數(shù)很多。除了頻率、帶寬、材料外，用戶同樣可以調(diào)整所有參數(shù)化的尺寸）
三 評(píng)估計(jì)算
Antenna Magus一旦設(shè)計(jì)好了天線，就可以對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估。不同于CST等電磁仿真的全波求解，在天線Magus中，強(qiáng)調(diào)的是在短時(shí)間內(nèi)的給出粗略的結(jié)果。通常1-2分鐘就可得到天線的阻抗、駐波、S參數(shù)等曲線參數(shù)，以及遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖。
為了方便分析天線結(jié)果，軟件支持把不同天線放一起對(duì)性能進(jìn)行快速比較（這個(gè)功能方便天線選型）。我們把剛挑選的Monopole、PIFA、以及重新設(shè)計(jì)的Loop天線添加到對(duì)比面板中：
通多對(duì)三個(gè)備選天線的對(duì)比，可以看到在2450Mzh處，都有明顯諧振。而Loop&PIFA在高頻存在多模。
我們可以進(jìn)一步對(duì)比其它參數(shù)，比如低于-6dB的帶寬。下圖可見(jiàn)，該Loop天線帶寬明顯大于備選的Monopole和PIFA天線。
四、導(dǎo)出模型到CST
Antenna magus設(shè)計(jì)好的天線可以直接導(dǎo)入CST進(jìn)行更精確的仿真&分析。導(dǎo)出的天線模型已經(jīng)自動(dòng)完成了CST的仿真設(shè)置，如算法、激勵(lì)、網(wǎng)格、邊界等。用戶直接運(yùn)行CST即可得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。。
通常情況，CST和Antenna magus結(jié)果偏差不會(huì)很大。細(xì)微的頻偏也可通過(guò)參數(shù)掃描或者優(yōu)化進(jìn)行快讀調(diào)諧（導(dǎo)入CST的模型是參數(shù)化模型）。特別的，對(duì)于該案例中的Loop天線，Antenna Magus計(jì)算的結(jié)果和CST T_solver仿真結(jié)果高度一致，有興趣的同學(xué)可以驗(yàn)證下。
