客机与卫星通信方便机上的娱乐。将高速互联网带入机舱，可实现从电子邮件、社交媒体到在线购物的所有功能。霍尼韦尔航空航天公司（honeywell aerospace）最近的一项调查结论得出，三分之二的航空公司乘客都选择了有wi-fi的航班。2019年，全球机上娱乐和连接市场规模估值约为59亿美元。
在飞机上，使这一切成为可能的系统称为卫星通信系统（satcom），它主要由两个单独的天线模块组成，一个用于发射，一个用于接收。它们工作在14至14.5 ghz的频带内，因此需要非常小，像花生一样小。
但是，这么小的天线怎么能向36000公里外的外太空卫星传输数据呢？
satcom天线不仅是一个单独的天线，而是由一簇相同的豌豆大小的天线组成，所有的天线都在同一频率下共同工作，它们通常被称为天线阵列。大多数传统的小型天线辐射的功率有限，并且辐射远没有集中。这就限制了天线辐射的覆盖距离。
satcom发射天线产生一束狭窄的聚焦束，几乎就像瞄准卫星一样，并且仅在特定方向上发射所有辐射。此外，如果链路瞬间丢失，这些阵列可以在控制系统的帮助下，通过在各个方向上操纵波束来自动扫描卫星，一旦找到，它们就可以将辐射波束锁定在目标卫星上。
为了使天线能够执行这样的智能任务，对其进行精心设计和性能验证至关重要。使用simulia的电磁仿真工具，我们设计并仿真了一个工作在14 ghz的卫星通信天线阵列。
为了设计阵列，我们进行了以下步骤：
第一步：天线单元建模
第一步是创建单个天线元件，也称为阵列的单元（图1）。simulia的建模工具使我们能够设计一个单元的参数模型，并从广泛的材料库中分配适当的材料属性。s11参数表明，单元在所需的操作频率下可以完美地工作
图1. satcom天线阵列的单元
图2.在14.125 ghz下运行的satcom单元的s11（回波损耗）
第二步：单元优化
现在我们有了数组的基本构件，我们应该能够将这些元素放在一起形成一个数组。但是有一个问题。当多个天线彼此靠近放置时，它们会在一定程度上降低相邻天线的性能。为了纠正这个问题，需要对天线的尺寸进行优化。
在高达14 ghz的频率下优化由数百个元素组成的整个阵列在计算上非常耗时。为避免这种情况，一种名为“floquet