微波技术与天线实验报告-利用HFSS仿真分析波导膜片2.doc
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1、HFSS仿真分析波导膜片1. 实验原理矩形波导的结构(如图1),尺寸ab, ab,在矩形波导内传播的电磁波可分为TE模和TM模。图1 矩形波导1) TE模,。其中,=而是与激励源有关的待定常数。2) TM模=0,由的边界条件同样可得无穷多个TM模。注意:对于和模,m, n不能同时为零,否则全部的场分量为零。和模具有相同的截止波数计算公式,即()=()=所以,它们的截止波长和截止频率的计算公式也是一样的,即()=()=()=()=对于给定的工作频率或波长,只有满足传播条件(或Solution Type,在弹出的Solution Type窗口中选择Driven Modal,点击OK2) 设置模型单
2、位在菜单栏中点击ModelerUnits,设置模型单位,选择mm3)画波导(1)在菜单栏中点击Drawbox(2)在右下角的坐标栏中输入长方体的起始点位置坐标X=0 ,Y=0 ,Z=0 (3)输入长方体X,Y,Z三个方向尺寸,dX:23,dY:10,dZ:50(4)在属性窗口中选择Attribute标签,该长方体的名字修改为waveguide4)设置边界条件(1)选择波导的四个纵向面。通过Editselectfaces,将鼠标设置为选择面的状态(如图2);通过按钮(旋转功能)以及ctrl键实现选择多个面,或者通过editselectby name(如图3),结合ctrl键选中face10、11
3、、12、9(如图4)。(2)将这四个面设置为理想导体边界。可以通过点击HFSSBoundariesAssign Perfect E实现,或者点击鼠标右键Assign Boundary Perfect E(如图5)。图2 select faces界面图3 select by name界面图4 select face界面图5 设置Perfect E边界条件5)设置激励源wave port(1)选中波导的一个端口面(垂直于z轴的平面);(2)点击HFSSExcitationsAssignWave port,或者点击鼠标右键assign excitationwave port(如图6)。(3)另外一个
4、端口面执行同样的操作。图6 设置wave port界面6)设置求解频率(1)在菜单栏中点击HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup(2)在求解设置窗口中,设置Solution Frequency:13Ghz。7)保存工程 在菜单栏中点击FileSave as8)求解该工程在菜单栏中点击HFSSAnalyze all9)画场分布图在菜单栏中点击HFSSFieldsPlot FieldsE,电场幅度分布(如图7)。图7 波导中电场强度幅度分布10)观察数据结果点击HFSSResultsSolution Data(如图8),在Matrix Data项中可以查看S参数以
5、及Gamma等参数。图8 查看solution data界面HFSS仿真波导容性膜片画波导:box类型,定点坐标(0,0,0),尺寸(23mm,10mm,50mm)画膜片1 (b=0.5b)(1)在菜单栏中点击DrawRectangle(2)在右下角的坐标栏中输入长方体的起始点位置坐标X=23,Y=0,Z=10。 (3)输入长方体X,Y,Z三个方向尺寸,dX:-23,dY:2.5。(4)名字改为iris1。画膜片2(1)在菜单栏中点击DrawRectangle(2)在右下角的坐标栏中输入长方体的起始点位置坐标X=23 ,Y=10 ,Z=10 (3)输入长方体X,Y,Z三个方向尺寸,dX:-23
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