万物皆可为天线


万物皆可为天线,手动滑稽///

此篇笔记主要内容为将任意图形导入到HFSS软件中作为天线仿真并最后得到PCB制作文件,此种方法包含并不局限于以下工程软件

涉及细则:

1、图形提取轮廓转换为DXF(微软画图,inkspace)

2、CAD修改DXF,(autoCAD,soildworks)

3、DXF文件导入HFFS转化为仿真工程(HFSS)

4、仿真所得工程DXF导入Altium (Altium)

5、Altium导入dxf文件修改为pcb文件Altium)

6、最终从altium中生成gerber制造文件Altium)

打样~

所以,从上所列可知这是一个繁复的过程,乐趣驱使,但是还是有很多操作可以借鉴的,私以为

所以,以上所涉及软件较多,要想走下来也不是件轻松的事呢(自定义纯属秀技)

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1、图形提取轮廓转换为DXF(微软画图工具,inkspace)

a、选取素材,因为是天线,所以优先选取低轮廓(图形不太复杂)、有一般对成特性,相较之下卡通图最好操作了,当然一般的图形也不是不可,能扣出图真的啥都不是事

ok,本篇操作需要抓一只精灵宝,

原始图片:

b、将图像转化为bmp位图,(只有黑白两色的辣),使用的工具是windows自带的画图工具,操作很简单,打开之后另存为单色位图就可以了,然后进行初步的修改

这里要为巨硬的画图工具鸣不平,这么好用的工具竟然很多人不会用不知道!

得到的bmp图

c、提取轮廓,这里使用的工具是inkspace,由于不会ps,未作尝试但是个人觉得应该能做出一样的效果

打开文件->路径->临摹位图轮廓->边缘检测

在进行结束上述操作后会得到的一张轮廓图,此时导出为dxf以作备用

2、CAD修改DXF,(autoCAD,soildworks)

此项操作的目的是将我们所得到的dxf文件进行修改,分层,图形封闭,画重点,由于在将dxf图形文件导入到HFFSS中我们希望是一个闭合线这样才会生成面,否则导入之后只是一个线段,不利于后续操作)

软件我是solidworks和autocad配合使用,这两个各有优缺点,soildwork最令我痛苦的是没有层概念,而autocad中苦恼的是个人感觉过于古板,对曲线曲面这些操作需求并不友好,

此项操作上autocad必要,sw非必要,至于为什么容我慢慢说道

使用cad将文件中所需轮廓进行分层,进行曲线闭合

autocad中如何将多线段转化为封闭图形,请百度

以单极子天线为例,根据天线需求频率粗略计算天线的尺寸,对图形进行缩放,autocad中如何进行比例缩放,请百度

此项目操作的到的最终图形

降低轮廓复杂度,缓解后续计算压力,非必需

将dxf文件导入solidwork,可以看到,出现了很多点,因为图形的本质是多个直线段/曲线段的组合,但是对于我们所需求的轮廓,很多细节是非必需的,因此、通过减少拟合曲线的点降低轮廓复杂度

私以为该项操作会为后续hfss中操作仿真缓解压力orz,未证实.....

3、DXF文件导入HFFS转化为仿真工程(HFSS)

新建HFSS工程,导入模型

导入注意事项

modeler->import->选择文件->选择层->option->

选择将闭合线转换为图形

将2D图形以script方式导入,使用script导入的好处是,导入的方式仍是以多线段的方式,此种方式下图形仍然是可修改的,这对于后续的仿真微调很有用!

至于前文所述的轮廓复杂度的问题将在这里体现,看下图,sheet列表下的line的条目数量则表征了轮廓复杂度问题

仿真设置

4、仿真所得工程DXF导入Altium (Altium)

仿真结束后以同样的方式导出为dxf,之后藉由altium导入pcb文件进行修改

打开altium->新建pcb文件-->edit-import

导入所需要的图层,选择对应的单位,然后选择定位原点,

导入

修改,然后对天线进行覆铜,覆铜的方式采用闭合线填充

tools->convert

这里出现的一点小错误,可以看到红色的toplayer某些地方并没有覆铜成功,这个错误仍然归咎于轮廓复杂度问题,轮廓过于复杂会导致软件计算产生智障

当然对于一个不正经玩家来说到这里并没有结束,

进行到这一步的时候我们的pcb尚且没有灵魂,所以前述操作中,所生成的bmp位图,autocad分层后的图形,我们仍然按需导入,

bmp位图如何导入,请百度,altium中如何添加pcblogo图形(由于在分层操作中可能使用了缩放,所以这里也要进行缩放,如果必须的话)

补丝印。忘了之前放大多少倍了orz,有点误差

6、最终从altium中生成gerber制造文件Altium)

该项操作,非必需,生成gerber的的好处在于gerber文件交给板厂之后直接生产,而直接将pcb文件送发,可能导致的问题,软件版本不兼容,而产生文字排版啊字体啊blabla的问题,光辉文件生成的时候胡乱操作等等等

至于pcb文件如何生成gerber,请百度

//---------------------------

本篇完

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