前言

近年来，无线通信产业在国内蓬勃发展，诸如手机、WLAN无线网卡、射频识别（RFID）、蓝牙和全球卫星定位系统（GPS）等产品都需要使用天线来发射和接收无线电信号，因此业界对天线设计人才的需求与日俱增。HFSS是美国Ansoft公司开发的一款基于电磁场有限元法的全波三维电磁仿真软件，可为天线及天线系统设计提供全面的解决方案，精确仿真计算出天线的各种性能，包括天线的辐射方向图、天线增益、轴比、表面电流分布、天线输入阻抗、电压驻波比以及 S 参数等性能参数。借助于HFSS软件，工程师可以更加便捷、高效地设计出各种类型的天线，从而有效地降低设计成本，提高工作效率，缩短设计周期，增强竞争力。

本书内容

本书主要介绍天线设计的基本概念以及使用HFSS软件仿真设计各种类型天线的分析方法、设置操作和设计流程。书中给出了微带天线、极子天线、喇叭天线、PIFA天线和天线阵等多种不同类型天线的HFSS仿真分析流程和设计工程实践。

全书共分10章，第1章主要介绍天线的辐射机理以及表征天线各项性能参数的定义。第2章首先简要介绍使用HFSS软件进行天线设计的基本流程，然后详细介绍HFSS天线设计流程中每个设计步骤的具体操作和设置。第3 ~ 9 章是HFSS天线设计的工程实践部分，介绍几种常用天线的基本理论、分析方法和HFSS仿真设计操作。其中，第3 章主要介绍偶极子和单极子天线的理论与HFSS仿真设计实例；第4 章主要介绍微带天线的理论和设计实例、双频天线和圆极化天线的实现，以及在HFSS中如何分析和设计双频与圆极化天线；第5章主要介绍倒F天线的衍变发展过程和其结构，并给出了使用HFSS设计分析一款工作于2.4GHz ISM频段印制电路板IFA天线的详细过程；第6 章主要介绍手机上常用的平面倒F天线（PIFA）的理论和设计实例，给出了PIFA天线的基本结构、性能分析、电流/电场分布以及多频段工作的实现，本章同时也详细介绍了使用HFSS设计分析一款工作于GSM900频段的单频PIFA天线和一款工作于GSM900/DCS1800 频段的双频PIFA天线的具体过程；第7章主要介绍喇叭天线理论以及如何使用HFSS设计喇叭天线，在本章中还讲解了双模天线的概念以及在HFSS中如何实现双模激励；第8 章主要介绍天线阵的设计，包括均匀直线阵列天线阵因子的理论分析，以及阵元的设计分析、馈电网络的设计分析和整个天线阵列的HFSS设计分析全过程，第9章主要介绍HFSS IE仿真器的使用，并对比了HFSS IE仿真器和传统的HFSS仿真器的区别。在本书的最后，即第10章，介绍HFSS的天线辅助设计工具——Antenna DesignKit的使用。

本书特点

全书理论和工程实践紧密结合，从工程角度出发，直观、透彻地讲解使用HFSS进行天线设计的全过程，不仅要让读者学习到各种类型天线的基本理论、设计方法，以及使用HFSS软件进行天线设计的详细流程和具体操作，还力求让读者理解为什么要这样操作。知其然并知其所以然，从而能够熟练掌握这些设计应用，达到举一反三、活学活用的学习目标。

本书结合HFSS软件从工程角度讲解天线设计，借助于HFSS软件，把复杂的理论直观化，让天线设计不再是一件难的事情。

全书理论和工程实践紧密结合，每个设计实例都是先从理论讲起，然后讲解HFSS的具体设计思路和设计过程。

本着“授人以鱼，不如授人以渔”的原则，本书不仅清楚地阐述了HFSS天线设计的每一步操作，还着重讲解了为什么要这样做。

本书所有的天线设计实例都创建了HFSS参数化模型，方便读者在后续学习中更改天线结构尺寸。

资源下载和技术支持

为了帮助读者更好地使用本书进行学习，作者提供了书中每个设计实例的HFSS源文件。相关设计文件读者可以登录易迪拓培训（网址：www.edatop.com）下载。

另外，为了尽可能地节约读者的学习时间，提高学习效率，作者还主讲并制作推出了《两周学会HFSS》、《HFSS微波器件仿真设计实例》、《HFSS天线设计入门》和《PCB天线HFSS设计实例》等多套视频培训课程。视频课程边操作边讲解，能够以更加直观、生动、高效的方式帮助读者在最短的时间内迅速熟悉并掌握HFSS的设计应用。有关HFSS视频课程的详情，读者也可以登录易迪拓培训（www.edatop.com）查看。

关注作者：http://t.qq.com/edatop （腾讯微博）

http://weibo.com/mweda （新浪微博）

李明洋