天线效率和带宽是天线设计的一项重要指标。通常可以通过设计天线物理结构以及天线匹配电路来提升天线的效率和带宽。FEKO通过非辐射网络来模拟天线的匹配电路以实现天线匹配网络与天线的一体化仿真。Optenni Lab软件是一款天线匹配电路快速设计软件，可实现自动优化并设计天线匹配电路。使用者只需要指定期望的频率范围及使用的器件数目，便可通过Optenni Lab软件设计出最优的匹配电路。Optenni Lab软件应用主流器件厂商的器件模型，设计的匹配电路考虑了器件损耗以及器件的寄生参数影响。本节采用Optenni Lab软件设计天线匹配电路，并应用FEKO实现匹配网络与天线一体化仿真。
本案例是设计一款数字视频广播（DVB）接收天线，要求覆盖VHF-III（170～230MHz）及UHF-IV/V（470～862MHz）频段。天线类型选择为双频段对数周期天线（参考随书链接资源中的天线工程文件“…/chapter10/app1_3/DVB_antenna.cfx”）。图10-47所示是天线模型及其端口S参数。由于该天线的端口阻抗大致在200Ohm左右，因此对于50Ohm的系统需要设计匹配电路。未匹配的对数周期天线端口反射系数如图10-48所示。
图10-47 双频带对数周期天线
图10-48 未匹配的对数周期天线端口反射系数
采用Optenni Lab软件选择6个器件进行匹配电路设计。图10-49所示是软件给出的最佳电路。
图10-49 匹配电路
Optenni Lab软件将导出匹配电路的S参数文件，本例中为“match_circuit.s2p”（参考随书链接资源中的匹配电路文件“…/chapter10/app1_3/match_circuit.s2p”）。
在CADFEKO中左侧的树形浏览器中切换到“Configuration”选项卡，选中“Global”结点并单击鼠标右键，选择“Network”→“Network”选项，如图10-50所示，弹出“Add general network”对话框，定义非辐射网络，设置如下。
Data type：S-matrix。
Source：Touchstone file。
Number of network terminals：2。(www.chuimin.cn)
Filename：match_ciricuit.s2p。
Label：GeneralNetwork1，如图10-51所示。
图10-50 创建匹配电路的非辐射网络
图10-51 选择S参数文件定义匹配电路的非辐射网络
在“View”菜单中单击“Schematic”按钮，进入电路编辑窗口。连接“General Network1”的端口2与Port1，如图10-52所示。
图10-52 “Network schmatic”电路编辑窗口
为端口“GeneralNetwork1.Port1”添加“Voltage source”。这样匹配电路与天线的激励端口Port1相连，Port2为LPDA的负载端口。电压激励添加在非辐射网络“GeneralNetwork1.Port1”上，实现天线匹配网络与天线一体化仿真，匹配前后端口的反射系数如图10-53所示。
图10-53 匹配前后端口的反射系数
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