基于MATLAB-HFSS联合仿真的15单元天线阵列优化设计系统

资 源 简 介

本项目实现MATLAB与HFSS无缝数据交互，自动生成并优化15单元天线阵列模型。在Vijay Ramasami原始代码基础上增强功能，新增参数扫描、性能分析和结果可视化模块，支持天线几何参数灵活调整与仿真结果高效分析。

详 情 说 明

基于MATLAB-HFSS联合仿真的15单元天线阵列优化设计系统

项目介绍

本项目实现了一个基于MATLAB与HFSS自动化接口的15单元天线阵列优化设计系统。系统通过MATLAB控制HFSS完成天线建模、参数设置、仿真计算和结果后处理的全流程自动化，显著提升了天线阵列的设计效率。项目在Vijay Ramasami原始代码基础上进行了全面功能增强，增加了参数扫描分析、性能评估和可视化模块，为天线设计工程师提供了完整的自动化设计解决方案。

功能特性

• 无缝数据交互：实现MATLAB与HFSS之间的双向数据传输，自动生成天线几何模型并提取仿真结果
• 参数化建模：支持天线单元间距、馈电分布、材料属性等关键参数的灵活配置
• 自动化优化：集成多种优化算法接口，支持基于性能目标的自动参数调优
• 批量仿真：可执行参数扫描分析，系统研究设计参数对天线性能的影响规律
• 全面分析模块：提供方向图分析、阻抗特性、增益性能等全方位性能评估
• 结果可视化：自动生成3D辐射方向图、2D方向图切面、S参数曲线等专业图表

使用方法

1. 参数配置：在MATLAB中设置天线基本参数、材料属性和仿真条件
2. 模型生成：运行主程序自动生成HFSS天线阵列模型并设置边界条件
3. 仿真执行：系统自动调用HFSS进行电磁仿真计算
4. 结果提取：从HFSS提取S参数、辐射场数据等仿真结果
5. 性能分析：系统自动计算关键性能指标并进行可视化展示
6. 优化迭代：如需要，启动优化流程进行自动化设计改进

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本、ANSYS HFSS 2017或更高版本
• 硬件配置：建议16GB以上内存，支持电磁仿真计算需求
• 接口配置：需正确配置MATLAB-HFSS API连接环境

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括天线阵列参数化建模的初始化设置、与HFSS仿真环境的自动化连接与交互控制、仿真任务队列的生成与管理、结果数据的自动提取与解析、辐射方向图及S参数等关键性能指标的可视化呈现，以及集成优化算法接口实现天线性能的自动化调优流程。