MATLAB-HFSS联合仿真优化15单元天线阵列设计系统

资 源 简 介

该系统通过MATLAB与HFSS的自动数据交互，扩展了Vijay Ramasami的原始15单元天线设计，实现参数传递、脚本生成与电磁仿真自动化，提升天线阵列设计效率与精度。

详 情 说 明

基于MATLAB与HFSS联合仿真的15单元天线阵列优化设计系统

项目介绍

本项目构建了一个自动化天线阵列设计与优化平台，通过MATLAB与HFSS的深度融合，实现了对15单元天线阵列的快速优化设计。系统采用先进的接口技术和优化算法，解决了传统天线设计中人工迭代效率低、参数调整复杂等问题，显著提升了天线设计效率与性能优化精度。

功能特性

• 自动化数据交互：实现MATLAB与HFSS之间的无缝参数传递和仿真结果提取
• 智能优化引擎：集成多种优化算法，自动寻找满足性能指标的最佳天线参数
• 仿真流程自动化：一键完成HFSS脚本生成、仿真执行和结果后处理全流程
• 实时性能监控：动态跟踪优化过程，实时显示关键性能指标收敛情况
• 多维结果可视化：提供3D辐射方向图、参数扫描曲线等多种数据展示方式

使用方法

1. 参数配置：在设置文件中输入初始天线参数、优化目标和仿真配置
2. 启动优化：运行主程序文件，系统自动开始优化迭代过程
3. 过程监控：查看实时生成的优化日志和性能指标变化曲线
4. 结果分析：获取最终优化方案及详细的天线性能分析报告

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020a及以上版本、ANSYS HFSS 2021 R1及以上版本
• 硬件配置：至少16GB内存，推荐32GB及以上；支持并行计算的工作站
• 必要工具包：MATLAB优化工具箱、信号处理工具箱

文件说明

主程序文件作为整个系统的控制核心，承担着协同调度与流程管理的关键职责。其主要实现了参数配置的解析与初始化、优化算法的调用与迭代控制、HFSS仿真脚本的自动化生成与交互执行、仿真结果数据的实时提取与解析处理、天线性能指标的评估与优化决策，以及最终结果的可视化展示与报告生成等核心功能。通过模块化集成，该系统能够完整地执行从参数输入到优化结果输出的全自动化设计流程。