项目解决的问题或方向

项目针对HFSS、AWR等软件在应用中出现的问题，设计、制作一套建模、仿真专用软件，用于微波和毫米波雷达片上天线的设计、检测和优化，本软件的建模和仿真算法解决了传统软件的固有问题，明显提升了数据质量和执行效率。

团队简介

本项目研究团队属于西安电子科技大学电子工程学院和国家级电工电子教学基地，负责人又属于超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室。团队主要成员包括一名教授、两名副教授、两名高级工程师、一名讲师、两名博士研究生和四名硕士研究生。教师平均年龄42岁，专业为“电磁场与微波技术”和“电路与系统”。

团队从事电磁场数值算法和仿真研究，获得过国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划项目、留学归国人员专项基金等7项纵向课题资助，承担过“雷达导引头电磁建模与仿真系统”等多项横向课题。

图1 本团队研制的某型雷达导引头电磁建模和仿真系统

项目介绍

微波和毫米波雷达片上天线的设计、检测和优化中，高精度、高效率的电磁建模和仿真可以大幅度推进研制进度，节约制作成本。

随着片上天线结构日趋精密化和复杂化，国内普遍使用的HFSS、AWR等软件由于采用通用建模和仿真算法，应用于片上天线时逐渐出现诸多问题，如结构复杂导致计算资源不足从而仿真中断、网格剖分算法造成天线开槽和微带线截面误差，等等。

“微波和毫米波雷达片上天线综合分析系统”基于电磁场时域有限差分（FDTD）算法，对包含多层电路、金丝键合、微带、天线等的精密复杂集成部件实现零误差建模和全体系仿真，提供各类天线方向图、电路端口散射参数等原理级、实验级、应用级的场、路数据。软件的数据质量和执行效率超过HFSS、AWR。

与HFSS、AWR比较，本软件的特点是：

1、解决了建模精度与仿真成功率之间的矛盾，将二者同时做到最优；

2、针对具体应用量身定制优化专用算法；

3、采用时域算法，与HFSS、AWR的频域算法互补验证，为硬件制作提供可信度很高的仿真结果。

产业模式及市场分析、成果形式（专利，软著，系统、产品等）

Lumerical等国外公司开发的微波和毫米波多层电路仿真组件禁止向我国出口，国内企事业单位仍大量使用普通商用软件，如HFSS、AWR，功能和效果受限，成本较高，特别导致高端产业、高端制造业的基础性对外依赖，迫切需要拥有自主知识产权的软件支持。本项目的成果将在从事雷达、天线等集成系统和专用部件研发的企事业单位中获得广泛市场。

　　本项目的成果如下。

　　1、“微波和毫米波雷达片上天线综合分析系统”应用软件1套，包含安装程序、使用培训，以及产品的安装、调试、升级等服务。

　　2、相关研究论文3篇。

　　3、相关研究专利2项。