Далее перейдем на вкладку Simulation и выберем раздел Simulation слева, чтобы настроить процесс моделирования

несколько таких элементов по оси X и Y, что позволит сформировать более узконаправленный луч антенны, а также при необходимости предоставит возможность управлять направлением этого луча. Можно сохранить проект и выйти из системы Empire XPU. Займемся созданием антенной решетки. Для этого снова запустим САПР Empire и выберем нужный нам шаблон: Templates → Antennas → Patch Array (рис. 11). Зададим единицы измерения в мм, целевую частоту 2,45 ГГц, и конечную частоту анализа 5 ГГц. Укажем диэлектрическую проницаемость 2,2, поскольку используется материал подложки Rogers 5880. Толщина подложки 1,524 мм. Резонансная частота 2,45 ГГц. Число элементов 6 по X и 4 по Y. Введем требуемый угол луча Beam Angle Theta — 35°. Нажмем OK. Теперь откроем раздел переменных Variables (рис. 12) и установим переменную length в тип Constant (константа), задав ей значение исходя из нашего предыдущего расчета — 38,8 мм. Сохраним наш проект в новый файл, например, antenna, с помощью File → Save As, и запустим моделирование, нажав Start Simulation. По окончании моделирования нам нужно перейти на вкладку Plot и переключиться в режим Voltages (напряжения), где мы можем увидеть график входного воздействия на каждой патч-антенне (рис. 13). Переключившись на вкладку 3D Results, проанализируем диаграмму направленности антенны в 3D-пространстве. Дл этого отключим визуализацию всех групп (в списке слева) и включим все мониторы поля — Field Monitors (рис. 14). Известно, что наличие взаимной связи между элементами решетки вызывает перераспределение токов в излучателях, что приводит к искажению формы и уровня области подавления излучения, которая крайне чувствительна к изменениям возбуждающих воздействий [1]. Предположим, что у нас есть задача проанализировать такую взаимную связь — то есть фактически электромагнитную связь между отдельными портами нашей структуры. Это можно сделать с помощью извлечения S-параметров, полных или частичных. Сохраним проект под именем coupling, чтобы иметь возможность работать с ним и настраивать его независимо от предыдущих измерений. Отметим, что мы не сможем снять и проанализировать S-параметры нашей структуры, если все порты будут иметь идентичные номера. Поэтому следует расставить корректные номера портов для каждого элемента решетки. Для этого выберем слева в списке группу port, нажмем иконку мастера настройки портов — Port Setup Wizard, укажем стиль отображения Table Style: Array View (рис. 15). Теперь нажмем на кнопку калькулятора Calculator, чтобы задать формулу расчета номера порта и ввести формулу x + iy Ѕ 10 + 1. Это даст нам нужную последовательность номеров портов. Можно нажать OK, чтобы закрыть диалоговое окно. Далее перейдем на вкладку Simulation и выберем раздел Simulation слева, чтобы настроить процесс моделирования (рис. 16). Нажмем Preprocessing (предварительная обработка) и отметим в списке портов только те порты, которые мы хотим изучить с точки зрения их связности, например sub-1 и sub-12 на рисунке. Теперь нажмем иконку полного моделирования системы — Start Complete Simulation. После завершения моделирования переключимся на вкладку 2D Results. Теперь можно отобразить все диаграммы S-параметров, если кликнуть правой кнопкой мыши на списке S-параметров слева и выбрать Show All (рис. 17). Затем нужно нажать иконку Update и AutoScale для обновления и автомасштабирования графиков. Важно понимать, что результаты отображения S-параметров покажут электромагнитное взаимодействие между элементарными патч-антеннами (coupling) только в том случае, если в один момент времени подается входное воздействие только на один порт. Теперь предположим, что у нас есть задача измерить активный импеданс, или входное активное сопротивление антенны, при работе на резонансной частоте. Сохраним проект под именем active, чтобы иметь возможность работать с ним независимо. Войдем в настройки моделирования Setup: Simulation Setup (рис. 18) и изменим режим Simulation Mode на Simultaneous Excitation (Active Impedance). Это даст возможность подавать одновременно воздействие на все порты нашей системы. Запустим моделирование, нажав иконку Start Simulation и OK.