辐射方向图 — CAE术语解说

天线辐射的电磁波强度随方向的变化，用三维（或2D截面）表示。可以读出主瓣（最大辐射方向）、副瓣、后瓣、零点（无辐射方向）等特征。在移动电话基站天线和卫星通信抛物面天线的设计中，辐射方向图是品质的核心。

使用HFSS或CST Studio等三维电磁场求解器对天线模型进行计算时，会自动计算远场（Far Field）的辐射强度。还可以通过对近场（Near Field）的结果进行傅里叶变换来转换到远场。重要的输出指标是增益（dBi）、辐射效率、波束宽度（Half Power Beam Width）等。

多个贴片天线排列，通过电子控制各素子的相位来形成波束的相控阵中，素子间的相互耦合（Mutual Coupling）会影响辐射方向图。一般的设计流程是用电磁场仿真同时分析S参数矩阵和辐射方向图，以确定最优的阵列配置和相位控制。

很多情况下是仿真模型的介电常数和正切损耗精度不足造成的。首先应该准确测量和输入基板材料的射频特性。如果忽视了连接器和电缆的影响，后瓣会容易出现偏差。将天线周围的金属筐体纳入模型的做法也能改善精度。

• 贴片天线
• HFSS
• 天线增益
• 远场
• Maxwell方程