北京航空航天大學RF/EMC研發培訓中心致力于射頻和電磁兼容領域的研發和培訓，該中心實驗室研究的領域涉及天線分析和設計、電磁兼容性分析、射頻電路設計、目標特性計算和隱身材料和技術研究等。各研究領域均以電磁場為理論基礎，因此基于計算電磁學技術的Ansoft 軟件產品在本實驗室的研究中發揮了巨大作用。為進一步推動Ansoft軟件產品在電磁領域的應用，北京航空航天大學與Ansoft公司聯合成立了北京航空航天大學-Ansoft培訓中心，培訓中心于2003年10月29~30日在北京航空航天大學舉行了第一期培訓。本文將對北航Ansoft培訓中心在使用Ansoft軟件解決天線、電磁兼容和射頻韋伯等領域的工程問題的實例進行介紹。

一. 天線問題

Ansoft 軟件可用于天線分析和設計問題的工具是HFSS和Ensemble。本中心采用這兩種仿真工具對多種不同形式的天線進行了仿真，部分天線進行了優化設計。主要有喇叭天線和陣、對數周期天線、有源集成天線、分形技術天線、螺旋天線、微帶貼片天線、多種柱體和錐體共形天線、GPS天線、通信用馬刀天線等。

二. 射頻和電磁兼容問題

采用serenade設計了某帶通濾波器，其仿真S21曲線和實測曲線如圖所示，吻合很好。采用Ensemble 軟件對某新型塔康濾波器進行了仿真設計。

使用HFSS軟件對多種電磁兼容問題進行了分析，包括機載天線輻射特性分析，機載天線電磁兼容性分析、機載天線隔離度計算，機體縫隙屏蔽效果分析，機上通信、干擾天線特性分析等。

三. 目標特性計算和隱身材料及技術

計算目標的雷達截面RCS，掌握目標的反射特性一直是人們關心的問題。本實驗室對金屬球體、金屬平板以及吸波材料的RCS特性使用HFSS進行了仿真計算。

下圖為5個波長的金屬正方形平板在垂直入射，水平極化和垂直極化平面波入射下的后向歸一化RCS的dB值，頻率為10GHz，左圖為水平極化，右圖為垂直極化。該結果與文獻結果吻合。

大量的工程實際問題在Ansoft軟件工具的協助下，得到了解決，Ansoft軟件在解決電磁計算問題方面性能優越，表現非凡。北京航空航天大學射頻電磁兼容實驗室很多科研項目的展開得益于Ansoft 軟件的正確使用。

Ansoft公司是全球最大的提供以電磁技術為核心的專業EDA廠商，是全球最大的專業射頻/微波、信號完整性、電磁兼容和電磁干擾、電磁場及機電元件和系統仿真軟件供應商。Ansoft產品被廣泛應用于電子設備、集成電路、通訊、航空、航天、汽車、船舶及國防軍事等部門。Ansoft軟件是從事射頻/微波、EMI/EMC、信號完整性、以及電機/變壓器、機電系統領域設計人員的首選工具。

作者：楊爭光、蘇東林、翟禹、戴飛，北京航空航天大學電子信息工程學院