Antenna Magus作为强大的天线设计软件，将为用户提供设计和评估超过 350 种天线和阵列类型的能力。还包括关于不同天线和主题的简洁易懂的信息（包括对相关文献和研究资源的参考）以及许多有用的工具和库以及可导出的精确仿真模型，使 Antenna Magus 成为非常强大和灵活的设计工具，适合任何工作人员天线。成功的天线设计应该生产出对制造公差不敏感且生产成本效益高的元件。尽可能在设计周期的早期选择正确的元素，可以最大限度地降低在设计和生产过程的后期阶段超出预算和时间限制的风险。调整现有设计，或在教科书和已发表的论文中寻找新元素不再是做出这一关键选择的最有效方法。Antenna Magus 旨在以一种方式呈现信息，使工程师能够以最少的时间和精力考虑各种选项 – 在放大一两个有前途的拓扑之前。在早期设计阶段，综合功能可用于了解各种设计和拓扑的预期尺寸和物理参数。即使数据库中没有任何元素完全满足设计目标，浏览数据库中的天线也可以深入了解天线工程师可以用来组装新天线拓扑的“构建块”和概念。全面满足您的设计需求！
功能特色
一、阵列综合工具
阵列综合工具有助于阵列设计的初始阶段。它帮助工程师合成各种形状的阵列，例如具有不同激发分布和辐射元件的线性、平面和圆形阵列。阵列综合工具包含许多设计算法，可以确定给定目标所需的阵列参数。阵列布局也可以导入到Antenna Magus中，并且可以通过使用操作符来修改布局。
阵列综合工具的一个有用应用是分布矩阵(DM)导入功能。它允许用户使用制表符分隔值(tsv)文件指定自定义数组布局。Antenna Magus读取每个元素的间距(x,y,z)、幅度和相位，并使用指定的元素模式计算合成阵列
二、图书馆
Antenna Magus包括规格、基板、波导和连接器的库。这些库简化了查找商业/标准基板、波导、连接器和规格的过程。规格可用于查找设备和/或为特定应用领域设置目标。在Antenna Magus中设计天线时可以使用基板库中的基板，而波导和连接器可以从它们各自的库中导出。通过转到功能区上的“库”选项卡，可以随时访问这些库。
1、连接器库
连接器库包含许多常见的同轴射频连接器，可在天线建模时使用。对于每种连接器类型，参数导出模型都可用于受支持的CEM工具。对于某些连接器，可以在导出模式下在不同类型（例如面板安装或边缘安装）之间进行选择。
2、波导库
Antenna Magus中的波导库是通用名称标准化波导的集合。它可用于轻松查找特定名称的尺寸或查找标准指南的电气特性。库中指示了截止频率以及使用频率范围。可以在公司/行业中使用的定制波导可以轻松添加到库中以方便参考
3、基材库
底物库包含广泛的商业底物列表，并允许轻松添加用户指定的底物。这消除了为给定天线元件搜索合适基板的文献或互联网的需要。只需单击一下即可轻松访问基板库，它可以根据指定的物理或电气特性方便地过滤整个基板数据库。
4、规格库
规范库可用于以结构化格式存储各种设计规范。这些规范随后可用于查找模式（以帮助确定可行的天线）以及设计模式（以填充集合中天线的设计目标）。库中包含了许多预定义的规范。这些预定义的规范可以按原样使用，也可以由用户扩展和完善。
每个规范都包含代表目标设计性能要求的值，以及描述所需天线的关键字。可以使用规范编辑器界面中提供的许多工具来定义和改进规范。这些工具包括Antenna Magus关键字词典、转换计算器（也可在设计模式中使用）和高级图表跟踪器工具。
规格库中存储的规格可用于填充天线魔术师查找模式中的关键字搜索词，也可用于快速轻松地填充所有天线的设计目标。
三、计算器
Antenna Magus Toolbox包含一系列有用的工具和实用程序，供天线设计师简化日常天线任务。这些工具根据天线属性、系统计算器、近似工具、数据转换工具、一般属性和传输线计算器进行分组。
使用帮助
一、了解用户界面
1、首页
启动 Antenna Magus 时，它将打开一个起始页面。起始页允许用户开始新的工作流程或直接导航到以前的工作。
2、主用户界面
主用户界面在整个 Antenna Magus 中使用，因此适用于大多数操作模式，即查找模式、设计模式、导出、阵列合成和比较窗口和规范编辑器。
功能区- 提供对常用工具和操作的访问。它还允许用户在应用程序中的不同模式之间切换。
调色板- 调色板由通常遵循应用程序工作流程的扩展器组成，但不需要严格遵守此工作流程。扩展器通常由参数和操作组成。
工作区- 通常显示结果和附加信息。用户可以在这里查看和优化结果。可以通过在工作区上方选择所需的透视来调整工作区中显示的信息的焦点。
集合- 由用户的天线/阵列原型组成。
结果预览器- 结果预览器显示所有可用的结果。双击结果将在工作区内的展开视图中显示结果。根据当前模式或选择的视角，结果预览器可能并不总是存在。
3、图书馆用户界面
可以从“起始页”或“主页”功能区上的“库”选项卡访问库。用户界面与主用户界面非常相似，但元素较少。
功能区- 提供对常用工具和操作的访问。它还允许用户关闭当前库并返回到主 UI。
工作区- 显示所选库的内容。
调色板– 包含可以过滤内容的过滤器。
4、工具箱用户界面
可以从起始页或主页功能区上的工具箱选项卡访问工具箱功能。选择工具箱功能将打开一个包含三个主要列的单独窗口。
调色板- 调色板包含特定工具箱功能的输入部分。
结果- 显示为 Palette 部分中的输入计算的结果
信息- 显示附加信息，例如与所选工具箱相关的方程式、图像。
二、自定义天线模板
1、将您自己的天线信息添加到 Antenna Magus
本说明说明了将新天线模板添加到 Antenna Magus 数据库的过程。由于版权限制，所用天线的参考不作为本应用笔记的一部分分发。该论文可从 IEEE Xplore ( https://ieeexplore.ieee.org/document/407911 )下载：
ST Jellett 和 ME Bialkowski，“具有增加的操作带宽的圆极化 MSAT 天线元件”，IEEE 天线和传播协会国际研讨会和 URSI 国家无线电科学会议论文集，美国华盛顿州西雅图，1994 年，第 1044-1047 页，第. 2.
2、在 Antenna Magus 中创建天线模板
天线模板用于在 Antenna Magus 中捕获天线信息。要创建新模板，请单击主页选项卡功能区上的新建模板。这将向查找模式工作区添加一个空白卡并自动切换到模板编辑模式。但是，对于本应用笔记，建议使用提供的部分模板进行工作。
3、导入部分模板
在主页选项卡的功能区上选择导入模板。这将打开一个文件对话框，其中应选择模板文件“AM-CT-Example.am-templates”。文件中有两个模板——一个是部分模板，一个是完整模板。仅选择部分模板并按Import。导入后，模板将在查找模式下可见。选择模板，按编辑模板，切换到模板编辑模式。
4、更改缩略图和名称
Antenna Magus 徽标已用作部分模板中的占位符。要更改它，请将鼠标悬停在现有缩略图上并选择替换。选择“thumbnail.png”文件。在工作区的顶部，将天线模板的名称更改为“用于更宽频带阵列元素的圆极化堆叠贴片”。
5、添加搜索词
Antenna Magus 中使用搜索词来搜索数据库。可以将两种类型的搜索词（称为“关键字”）添加到模板中。第一类是包含在 Antenna Magus 关键字字典中的预定义关键字，而第二类包括自定义的、用户定义的关键字。根据该论文，该天线的带宽为 15%。在 Antenna Magus 中，这被称为“中等带宽”，用于描述操作带宽在 10% 到 70% 之间的所有天线。要将“中等带宽”关键字添加到此模板，请单击“浏览关键字”按钮并导航至“带宽”。或者，使用文本框搜索关键字。
论文指出，该天线可以在 TM11 模式下使用。要添加此关键字，只需在文本框中键入它并按 Enter。在 Antenna Magus 关键字字典中找不到的任何关键字都假定为自定义关键字
6、编辑信息浏览器的内容
该快速汇总表可在原地进行编辑。快速扫描该论文，发现天线具有如图 4 所示的属性。请注意，这些字段是自由形式的，因此可以输入任何已知信息。
可以添加以下文本作为此天线的背景信息。建议复制并粘贴此文本。请注意，它是从论文中逐字提取的。
“随着移动卫星 (MSAT) 通信的最新发展，在适合此特定应用的天线领域开展了大量活动。MSAT天线有很多要求，包括低剖面、圆极化、足够高的增益和大约8%的工作带宽。已发现微带贴片天线是一种适用于 MSAT 应用的类型，前提是它们的典型带宽增加不到 4%。提高带宽的一种解决方案是增加导电接地平面上方的贴片天线高度。然而，这导致使用厚基板，这不可避免地导致天线系统的制造成本增加。与天线高度增加相关的另一个问题是单个阵列单元之间的隔离度通常会降低（当不使用屏蔽时）。这种缺乏隔离会导致难以预测整个天线系统的运行情况。”
7、添加参数
转到模板的参数、草图和指南选项卡。在调色板上有两个部分 -目标和参数。Antenna Magus 使用频率 (f1) 来缩放原型。所有其他长度类型的参数将按此频率与原型设计频率之间的比率进行缩放。在这种情况下，天线设计在 1.6 GHz 左右。通过双击字段框或单击光标悬停在字段框上时出现的编辑按钮来编辑频率。将该值设置为 1.6 GHz 并将描述Scaling frequency更改为Center frequency以使其更具描述性。
部分模板中缺少两个参数——顶部贴片的直径和馈电盘电介质的相对介电常数。要添加这些参数，请按添加参数按钮。注意正确设置参数类型——长度类型的参数在原型设计时按比例缩放。顶部贴片的直径为 81 mm，并且论文中没有给出圆盘的相对介电常数，因此将其设置为 4.6。
8、添加草图和设计指南
添加草图的方式与更改缩略图的方式大致相同。将“sketch.png”文件添加为草图并为其添加合适的标题。此特定示例论文只有一个草图，但可以添加多个草图。如果使用显示参数名称的草图，则最有效。论文中的一些设计指南已添加到本节下。还可以添加以下准则：“耦合值取决于两个贴片的大小和高度。当圆极化天线的两个馈源之间没有足够的隔离时，3dB 耦合器的连接会导致耦合器输入端的回波损耗非常差。为了克服这个问题，可以使用四个馈送来抵消高阶模式。”
9、添加模型
切换到模板的模型选项卡。该天线的参数化 CST MWS 模型已经准备好并随本应用笔记一起分发。按添加模型并浏览到要导入的模型。工作区将显示模型的一些属性、关联的模型信息以及模型参数到模板参数的映射。模型参数从文件中导入。
为模型添加以下信息：
“这个模型是为了演示目的而创建的，根本没有经过验证可以正常工作。参考文件并未提供复制该天线性能所需的所有参数值。几何将更新并且求解器应该运行，但至少必须在使用前进行网格收敛研究。”
在详细信息部分，状态必须从草稿更改为完成。此状态决定是否可以从 Antenna Magus 导出模型。频率和长度单位必须正确设置！如果不这样做，值将被错误地导出（在这种情况下为 (GHz, mm)）。
还提供了添加标题的规定。当天线有多个模型时，这很有用。
更新关联表以将正确的模板参数与正确的模型参数相关联。在设计原型时，不会更新任何与模板参数无关的模型参数。红色锁形图标表示这些参数名称在模型中，无法从 Antenna Magus 进行编辑。如果需要，可以将新参数添加到模型中。
10、添加性能图表
查看原型的性能估计选项卡时会显示性能图表。参考文件给出了 4 个结果图——没有分支耦合器的回波损耗、端口隔离、有分支耦合器的回波损耗和辐射图。带和不带分支耦合器的回波损耗将放在同一图表上以方便比较。
通过按添加图表并选择笛卡尔向模板添加新图表。制作图表标题“回波损耗”，标记 X 轴“频率”和 Y 轴“回波损耗 [dB]”。由于 X 轴是频率，当使用缩放功能合成原型时，这些值应该改变。要启用此功能，请选中 Scale axis with design frequency 复选框。这些结果适用于缩放到 1.6 GHz 的天线，这应该在适当的框中完成。在图表中，输入的数据将以Hz为单位，因此频率单位框应保持不变。
第一条跟踪的数据位于文件“S11-no_coupler.tsv”中。按添加跟踪按钮并导入数据。将此跟踪的名称更改为“无分支耦合器”。第二张图的数据仍然需要数字化。为此，请切换到Antenna Magus 中的Toolbox选项卡，然后从Data Conversion下拉菜单中打开Chart tracer工具。单击“加载”按钮并选择“来自文件”以导航到文件“S22-with_coupler.png”。将两个红色锚点移动到图像上的已知值位置。输入这些已知坐标处的值（确保以 Hz 为单位输入 x 轴值）。将插值方案更改为样条. 现在沿着轨迹选择点，直到您有足够的分辨率来重现轨迹。
在导出按钮上，选择到剪贴板选项。切换回模板视图，然后选择从剪贴板添加跟踪。将跟踪命名为“带分支耦合器”。
现在添加新图表并使用上图所述的图表跟踪工具为端口隔离和模式创建跟踪。端口隔离图在文件“port_isolation.png”中，模式在文件“pattern.png”中。请注意，添加模式时，x 轴不应随频率缩放。
模板的设置现已完成并可供使用。通过单击功能区上的关闭模板关闭模板。
11、导出和加载自定义模板
自定义 Antenna Magus 模板可以导出并保存到外部位置，用于备份和分发。从主页选项卡中，单击导出模板按钮打开导出模板对话框，显示天线数据库中的所有自定义模板。选择其中一个图标并单击导出以将模板保存到方便的位置。