《微波技术与天线实验2利用HFSS仿真分析矩形波导(共9页)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微波技术与天线实验2利用HFSS仿真分析矩形波导(共9页)(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上 实验3:利用HFSS仿真分析矩形波导一、 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,出现Solution Type窗口,选择Driven
2、Modal(如图2),点击OK。图2设置求解类型Solution Type窗口(2) 设置模型单位毫米在菜单栏中点击ModelerUnits,出现Set ModelUnits窗口,选择mm,点击OK(如图3)。图3 设置模型单位Set Model Units窗口(3) 保存工程命名为waveguide点击工具栏中的,将工程名字设为waveguide。2、画波导点击工具栏中的(Draw box)画矩形波导的长方体模型,在屏幕右下角出现长方体顶点信息,输入顶点坐标(0,0,0),按回车键;屏幕右下角出现长方体尺寸信息,输入(23,10,50)(如图4),按回车键结束画图过程。图4画长方体顶点坐标与
3、尺寸设置在屏幕中间模型列表中的Box1为画出的长方体(如图5),双击Box1,出现Propoties:Project1窗口,将Name一栏的value由Box1改为waveguide(如图6)。图5图6 3、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7)。图7 select faces界面通过按钮(旋转功能)以及ctrl键实现选择多个面,或者通过editselectby name(如图8),结合ctrl键选中face10、11、12、9(如图9)。图8 select by name界面图9 select face界面(2)将这四个
4、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10)。图10 设置Perfect E边界条件4、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11)。(3)另外一个端口面执行同样的操作。图11 设置wave port界面5、设置求解频率(1)在菜单栏中点击HFSSAnalysis SetupAdd
5、 Solution Setup(2)在求解设置窗口中,设置Solution Frequency:13GHz,其它设为默认值6、计算及后处理在菜单栏中点击HFSSAnalyze all在菜单栏中点击HFSSFieldsPlot FieldsE,画出电场强度的幅度分布(如图12)。在Project Manager窗口中,选择dipoleHFSSDesign1Field Overlays,点击鼠标右键AnimateOK,可以演示电场强度幅度随着时间变化情况,观察理解电磁波从端口1向端口2传播的过程。图12 波导中电场强度幅度分布点击HFSSResultsSolution Data(如图13),在Matrix Data项中可以查看S参数以及传播常数Gamma等参数(如图14)。图13 查看solution data界面图14 S参数及Gamma专心-专注-专业