一分四功分器仿真案例

1、一分四功分器的設計這個例子教你如何在 HFSS設計環(huán)境下創(chuàng)建、仿真、分析一個一分四的微帶功分器。圖1、開始1. 啟動 An soft HFSS點擊微軟的開始按鈕，選擇程序，然后選擇An soft，HFSS13程序組，點擊HFSS13， 進入 Ansoft HFSS。2. 設置工具選項1、設置工具選項注意：為了與這個例子的后續(xù)步驟一致，要對工具選項進行如下設置：2、選擇菜單：Tools Optio ns HFSS Optio ns3、HFSS選項窗口a、點擊常規(guī)(Ge neral)標簽創(chuàng)建邊界時使用數(shù)據(jù)輸入條( Use Wizards for data en try whe n creati n

2、g new boundaries):選勾復制幾何圖形的邊界( Duplicate boundaries with geometry):選勾b、點擊確定鍵。4、 選擇菜單 Tools Options Modeler Options 。5、3D Modeler Options 模塊選項窗口a、點擊 Operation 鍵曲線自動圭寸閉(Automatically cover closed polylines ):選勾b、點擊Drawing 鍵新的原始模型編輯屬性(Edit property of new primitives ):選勾C、點擊確定。3. 打開新工程1、 在HFSS窗口，點擊工具條上

3、的戸，或者選擇菜單File New2、 從 Project 菜單選擇Insert HFSS Design 。A I 匸gwp*E fB HFSSMudir占 CjQndori冷d薊Dllg：*-制 MhiP AnlyT iEH OpimBMceH PiE&Uff FrtFi&iJ&epiei/啟 Field Overt oya.左 口左 rli：mUi=ir*i+ 23 Dsin An s4. 設置求解類型1. 選擇菜單 HFSS Solution Type 。2. Solution Type 窗口 ：1 ）選擇模式驅動（Driven Modal ）2）點擊OK按鈕。圖3、建立3D模型1. 設

4、置模型單位1. 選擇菜單 Modeler Units 。2. 設置單位：a. 選擇單位毫米（mm）b. 點擊確定2. 設置默認材料1. 在3D模型材料工具欄，選擇Selecto抵1vacuj-riIvCULIIl select.t-圖42. 選擇定義窗口：a. 在通過名稱區(qū)域輸入Taconic TLX (tm)。b. 點擊確定。圖53. 創(chuàng)建襯底1. 創(chuàng)建襯底1) 選擇菜單 Draw Box 。在坐標輸入?yún)^(qū)域，輸入長方體的位置X: 0.0 , Y: -60, Z: 0.0，點擊 Enter 鍵。坐標輸入?yún)^(qū)域，輸入長方體的對角位置dX: 37,dY: 120,dZ: 0.79,點擊 Enter

5、鍵。2) 設置名稱在性質(zhì)(Properties)窗口點擊 Box1選擇屬性(Attribute )。在名稱(Name )處輸入：Sub1在透明度(Transparent)選擇0.6點擊確定。2. 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views?；蛘甙醋?CTRL+D 鍵。如圖6所示圖6三、.創(chuàng)建無限接地板1. 創(chuàng)建無限接地板1) 選擇菜單 Draw Rectangle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)域，輸入矩形位置：X: -30, Y: -72, Z: 0.0,點擊 Enter 鍵。在坐標輸入?yún)^(qū)域，輸入矩形對角位置：dX: 92.5, dY: 140, dZ: 0.79，點擊 Enter 鍵

6、。2. 設置名稱3) 在性質(zhì)(Properties)窗 口選擇屬性(Attribute )。4) 在名稱(Name)處輸入：GND5) 在透明度(Tran spare nt)選擇0.66) 點擊確定。3. 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views?；蛘甙醋?CTRL+D 鍵。如圖7所示圖74. 給無限接地板設置理想電場邊界1）選擇路徑：a. 選擇菜單 Edit Select By Name。b. 選擇物體對話框：選擇物體名稱：GND .點擊0K按鈕。2）設置理想電場邊界a. 選擇菜單 HFSS Boundaries Assign Perfect Eb. 理想電場窗口a）名

7、稱:PerfE_GNDb）無限接地板（Infine Ground Plane ）選勾c）點擊OK四、創(chuàng)建貼片1.創(chuàng)建貼片11） 選擇菜單：Draw Recta ngle2）在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 0.0, Y: -1.099, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX: 7.479, dY: 2.198, dZ: 0.0,按 Enter 鍵3）設置名稱在屬性（Properties ）窗口選擇特性（Attribute ）鍵 在名稱處輸入：Patch1點擊確定鍵4）優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views2. 創(chuàng)建貼片 21) 選擇菜單： Dr

8、aw Rectangle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 7.479, Y: 0, Z: 0.79, 按 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角： dX: 1.2, dY: 5.3981, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3) 設置名稱在 屬性( Properties ) 窗口選擇 特性( Attribute ) 鍵 在名稱 處輸入： Patch2 點擊確定 鍵4) 優(yōu)化視角 選擇菜單： View Fit All All Views3. 創(chuàng)建貼片 31) 選擇菜單： Draw Rectangle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 6.98, Y: 5.3981, Z: 0.79, 按

9、 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角： dX: 2.198, dY: 21.89, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3) 設置名稱在 屬性( Properties ) 窗口選擇 特性( Attribute ) 鍵 在名稱 處輸入： Patch3 點擊確定 鍵4) 優(yōu)化視角 選擇菜單： View Fit All All Views4. 創(chuàng)建貼片 41) 選擇菜單： Draw Rectangle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 9.178, Y: 27.2881, Z: 0.79, 按 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX: 11, dY:2.198, dZ: 0.0,按

10、 Enter 鍵3) 設置名稱在 屬性( Properties ) 窗口選擇 特性( Attribute ) 鍵 在名稱 處輸入： Patch4 點擊確定 鍵4) 優(yōu)化視角 選擇菜單： View Fit All All Views5. 創(chuàng)建貼片 51) 選擇菜單： Draw Rectangle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X:20.178, Y:28.3881,乙 0.79,按 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:1.4, dY: 11, dZ: 0.0,按 Enter 鍵3) 設置名稱在屬性(Properties )窗口選擇特性(Attribute )鍵 在名稱處輸入：Patc

11、h5點擊確定鍵4) 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views6. 創(chuàng)建貼片61 選擇菜單：Draw Recta ngle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 19.779, Y: 39.3871, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX: 2.198, dY: 3.1, dZ: 0.0,按 Enter 鍵3) 設置名稱在屬性(Properties )窗口選擇特性(Attribute )鍵 在名稱處輸入：Patch6點擊確定鍵4) 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views7. 創(chuàng)建貼片71) 選擇菜單： Draw Recta

12、ngle2) 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 21.977, Y: 42.4871, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:15.023, dY:2.06, dZ: 0.0,按 Enter 鍵3) 設置名稱在屬性(Properties )窗口選擇特性(Attribute )鍵 在名稱處輸入：Patch7點擊確定鍵4) 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views圖8是7個貼片的視圖。圖88. 創(chuàng)建貼片81) 選擇菜單：Draw Line2 )將Patch3和Patch4接頭處連接起來將三個頂點以此連接，形成一個封閉的三角形，如圖9所示。3) 設置名

13、稱在屬性(Properties)窗口選擇特性(Attribute )鍵 在名稱處輸入：Lin e1點擊確定鍵4) 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views9. 創(chuàng)建貼片91) 選擇菜單：Draw Line2 )將Patch6和Patch7接頭的地方連接起來 將三個頂點以此連接，形成一個封閉的三角形在屬性(Properties)窗口選擇特性(Attribute )鍵在名稱處輸入：Lin e2點擊確定鍵4)優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All Views圖1010. 組合導體1） 選擇菜單中的 編輯（Edit ） 選擇（Select） 通過名稱（By Name

14、）2）選擇對象對話框a. 選擇對象名稱：依次Patch5,Patch6,Patch7,Li ne2注意：用CTRL+鼠標左鍵可以選擇多個對象b. 點擊OK按鈕3）選擇菜單中的 模型（Modeler ） 布爾運算（Boolean） 結合（Unite ）組合后的名稱為Line211. 鏡像復制Line21）選擇菜單中的 編輯（Edit ） 選擇（Select） 通過名稱（By Name ）a. 選擇對象名稱：Lin e2b. 點擊OK按鈕2）選擇項目菜單 EditDuplicateMirror在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 20.178, Y: 28.3881, Z: 0.79,按 Enter 鍵在

15、坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:0.0, dY:-1.1, dZ: 0.0,按 Enter 鍵在名稱處輸入：Patch5_1點擊確定鍵GMI廠X112 組合導體1）選擇菜單中的 編輯（Edit ） 選擇（Select） 通過名稱（By Name ）2）選擇對象對話框a. 選擇對象名稱：依次Patch5_1,Patch2,Patch3,Patch4, Li ne2_1, Li ne1 注意：用CTRL+鼠標左鍵可以選擇多個對象b. 點擊0K按鈕3）選擇菜單中的 模型（Modeler ） 布爾運算（Boolean） 結合（Unite ）組合后的名稱為Lin e1 ,如圖13所示圖1313. 鏡像復

16、制Line1選擇組合對象名稱：Line12 ）選中組合的圖形進行鏡像復制選擇菜單中的編輯（Edit） 選擇（Select） 通過名稱（By Name ）a. 選擇對象名稱：Lin e1b. 點擊OK按鈕3）選擇項目菜單 EditDuplicateMirror在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 7.479, Y: 0.0, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:0.0, dY:-1.099, dZ: 0.0,按 Enter 鍵在名稱處輸入：Patch5_1點擊確定鍵14. 組合所有導體1） 選擇菜單中的 編輯（Edit ） 選擇（Select ） 通過名稱（By Name

17、 ）2）選擇對象對話框a. 選擇對象名稱：Patch1,Li ne1_1,Patch5_1_1,注意：用CTRL+鼠標左鍵可以選擇多個對象b. 點擊OK按鈕3）選擇菜單中的 模型（Modeler ） 布爾運算（Boolean） 結合（Unite ）4）選擇菜單： View Fit All All Views組合后的圖形為 Line1_1,如圖14所示630 Boundaries Assign Perfect E2) 理想電場窗口a、名稱：PerfE_Patch1b、點擊確定按鈕六、設置網(wǎng)格線平面設置網(wǎng)格線平面1. 選擇菜單下拉選項：Modeler Grid Pla ne YZa)創(chuàng)建波端口建立

18、端口 1:1. 選擇主菜單下拉選項：Draw Recta ngle2 .應用坐標信息框，輸入Rectangle的位置坐標X:0.0,Y:1.099, Z:0.79, 敲“回車”鍵應用坐標信息框，輸入Rectangle對角的相對位置dX:0.0,dY:-2.198, dZ:-0.79,敲“回車”鍵設置名稱1. 在Properties ”窗口，選擇Attribute ” 選項卡2. 在“ Name ”項輸入：S13 .點擊“ 0K ”按鈕調(diào)整視圖(to fit the view)1. 選擇菜單：View Fit All All Views建立端口 2:1.選擇主菜單下拉選項：Draw Recta

19、ngle2 .應用坐標信息框，輸入Rectangle的位置坐標X:37,Y:42.4871, Z:0.79, 敲“回車”鍵 應用坐標信息框，輸入 Rectangle 對角的相對位置dX:0.0, dY:2.06, dZ:-0.79, 敲“回車”鍵 設置名稱1在“ Properties ”窗口，選擇“ Attribute ”選項卡2. 在“ Name ”項輸入： S23點擊“ OK ”按鈕調(diào)整視圖 （to fit the view）1. 選擇菜單： View Fit All All Views建立端口 3：鏡像復制 S21）選擇菜單中的 編輯（Edit ） 選擇（Select） 通過名稱（By

20、Name ）a. 選擇對象名稱：S2b. 點擊0K按鈕2） 選擇項目菜單 Edit Duplicate Mirror 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 28.3871, Z: 0.0, 按 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角： dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵 擊確定鍵a. 選擇樹狀圖中復制后的端口 S2_1b. 在“ Properties ”窗口，選擇“ Attribute ”選項卡c. 在Name ”項輸入：S3d. 點擊確定鍵建立端口 4： 鏡像復制 S31） 選擇菜單中的 編輯（ Edit） 選擇（ Select） 通過名稱（ By

21、Name）a. 選擇對象名稱：S3b. 點擊OK按鈕2） 選擇項目菜單 Edit Duplicate Mirror 在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 0.0, Z: 0.79, 按 Enter 鍵 在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵 擊確定鍵a. 選擇樹狀圖復制后的端口 S3_1b. 在“ Properties ”窗口，選擇“ Attribute ”選項卡c. 在Name ”項輸入：S4d. 點擊確定鍵建立端口 5： 鏡像復制 S21） 選擇菜單中的 編輯（ Edit） 選擇（ Select） 通過名稱（ By Name）a

22、. 選擇對象名稱：S2b. 點擊OK按鈕2）選擇項目菜單 Edit Duplicate Mirror在坐標輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 0.0, Z: 0.79, 按 Enter 鍵在坐標輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對角：dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵 擊確定鍵a. 選擇樹狀圖中復制后的端口S2_1b. 在Properties ”窗口，選擇Attribute ” 選項卡c. 在“ Name ”項輸入：S5d. 點擊確定鍵圖15七、設置激勵1）選擇對象S1：a.選擇菜單中的 編輯（Edit） 選擇（Select） 通過名稱（By Name ）b .選擇對象對話框a

23、） 選擇對象名稱：S1b）點擊0K按鈕2） 選擇菜單中的 HFSS 激勵（Excitations ） 指定（Assign） 波端口（ Lumped Port ）3） 波端口：常規(guī)（Ge neral ）a.名稱：S1b .點擊下一步（Next）按鈕4）波端口： 終端（Terminals ）a. 終端（Terminals）數(shù)目：1b. 對于T1，點擊 未定義（Undefined ）欄并選擇 新建線（New Line ）c. 利用坐標輸入欄，輸入向量的位置X : 0.0, Y: 0.0, Z： 0.79,按回車鍵d. 利用坐標輸入欄，輸入向量頂點dX : 0.0, dY : 0.0, dZ: -0.

24、79，按回車鍵或者直接從要設置激勵的端口中間從上往下畫如圖17所示e. 點擊下一步（Next）按鈕5） 波端口：差分對點擊下一步（Next）按鈕6） 波端口：后加工參考阻抗：507) 點擊完成(Finish )按鈕Lumped Port : ModesNumljer of Modes 1 Box2) 在坐標輸入?yún)^(qū)，輸入長方體位置X: -30, Y: -72, Z: 0.0, 點擊 Enter 鍵3) 在坐標輸入?yún)^(qū)域，輸入長方體的對角位置dX: 92.5, dY: 140, dZ:24, 點擊 Enter 鍵2. 設置名稱1) 在屬性(Properties )窗口選擇特性(Attribute )

25、鍵2) 在名稱處輸入：Air3) 在透明度(Tran spare nt)選擇0.84) 點擊確定按鈕3. 優(yōu)化視角選擇菜單：View Fit All All ViewsrPrDpr-riieti： Projectl - HFSSDesiqn2 - Moceler14Atirikut* |-en e4If at7.3e3 Select Faces2) 選擇除了在 0.0mm處(face at Z=0.0mm )的面之外的所有空氣的面2. 創(chuàng)建輻射邊界1) 選擇菜單 HFSS Boundaties Assign Radiation2) 輻射邊界窗口名稱：Rad1點擊確定按鈕圖19十、分析設置一)

26、創(chuàng)建分析設置1) 選擇菜單：HFSS Analysis Setup Add Solution Setup2) 求解設置窗口a、點擊 通用(Ge neral )鍵求解頻率(Solution Frequency ): 1.268GHz最大通過數(shù)目：20通過的最大 Delta S: 0.02b、點擊確定按鈕圖20二) 增加掃頻1. 增加掃頻1) 選擇菜單 HFSS An alysis Setup Add Freque ncy Sweepa、 選擇求解設置：Setup1b、點擊OK按鈕2) 編輯掃頻窗口a、掃描類型：快速(Fast )b、 頻率設置類型：線形計數(shù)(Lin ear Step )開始(St

27、art): 0.8GHz結束(Stop) : 1.8GHz步長(Line Step t): 0.1保存場：選勾c、點擊OK按鈕圖21十一、保存工程1. 在 An soft HFSS 的窗口，選擇菜單：File Save As2. 在 Save As 窗口，輸入文件名稱：hfss_probepatch3. 點擊保存按鈕十二、分析一）模型檢查1、 模型檢查A、 選擇菜單：HFSS Validatio n CheckB、點擊關閉（Close ）按鈕圖22注意：使用信息管理器可以看到任何錯誤或警告信息。 二）分析1、開始求解過程A、選擇菜單：HFSS An alyze All. Solving Pur

28、lt M Ldx Kteuf i q *Adapting pl , P應 9lrMigiS圖23三）計算結果數(shù)據(jù)1. 選擇菜單中的 HFSS結果（Results） 計算結果數(shù)據(jù)（Solution Data ）1）查看概況（Profile ）:點擊概況（Profile ）標簽2）查看收斂情況（Con verge nee）:點擊收斂情況（Co nvergence ）標簽注意：收斂情況的缺省方式為表格，選擇畫圖（Plot）單選按鈕來查看收斂數(shù)據(jù)的繪圖表示。3）查看矩陣數(shù)據(jù)（Matrix Data ）:點擊 矩陣數(shù)據(jù)標簽（Matrix Data ）注意：查看矩陣數(shù)據(jù)的實時更新，要建立最近合適（Last

29、 Adaptive ）的Setupl的仿真2. 點擊關閉（Close）按鈕 Solutions: Projects 一 HFSSDesienl回區(qū)SintiI? ssiflrj Variation;ProfileCOliverjencs Matrix D&:a Mih StitisUciNmbr P*tci CoiiiplBtcd ? hl 前 mum30M inimUfYi1M Mac. Defa STergal 3.C2Cuirert O.C1503rX： pNunberV. |Mm 忖mg Uelta ” |CONVERGEDDonscciutive PassesTaigel 1CurfeW 1Cloieo 5 5 11 o.o-n 怕5350 XES圖24十三、創(chuàng)建報告)建立終端 S參數(shù)(Termi