一分四功分器仿真案例

一分四功分器仿真案例 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

一分四功分器的设计这个例子教你如何在HFSS设计环境下创建、仿真、分析一个一分四的微带功分器。

图1

一、开始

1. 启动Ansoft HFSS

点击微软的开始按钮，选择程序，然后选择Ansoft，HFSS13程序组，点击

HFSS13，

进入Ansoft HFSS。

2. 设置工具选项

1、设置工具选项

注意：为了与这个例子的后续步骤一致，要对工具选项进行如下设置：

2、选择菜单：Tools > Options > HFSS Options

3、HFSS选项窗口

a、点击常规（General）标签

创建边界时使用数据输入条（Use Wizards for data entry when creating new

boundaries）：选勾

复制几何图形的边界（Duplicate boundaries with geometry）：选勾

b、点击确定键。

4、选择菜单Tools 〉 Options 〉 Modeler Options 。

5、3D Modeler Options模块选项窗口

a、点击Operation 键

曲线自动封闭（Automatically cover closed polylines）：选勾

b、点击Drawing 键

新的原始模型编辑属性（Edit property of new primitives）：选勾

c、点击确定。

3. 打开新工程

1、在HFSS窗口，点击工具条上的，或者选择菜单File > New 。

2、从Project菜单选择Insert HFSS Design。

图2

4. 设置求解类型

1. 选择菜单HFSS 〉 Solution Type。

2. Solution Type窗口：

1）选择模式驱动（Driven Modal）

2）点击OK按钮。

图3

二、建立3D模型

1. 设置模型单位

1. 选择菜单 Modeler 〉 Units 。

2. 设置单位：

a. 选择单位毫米（mm）

b. 点击确定

2. 设置默认材料

1. 在3D模型材料工具栏，选择Select。

图4

2. 选择定义窗口：

a. 在通过名称区域输入Taconic TLX (tm)。

b. 点击确定。

图5

3. 创建衬底

1. 创建衬底

1）选择菜单Draw 〉 Box 。

在坐标输入区域，输入长方体的位置

X: , Y: -60，Z: ，点击Enter键。

坐标输入区域，输入长方体的对角位置

dX: 37,dY: 120,dZ: ，点击Enter键。

2) 设置名称

在性质（Properties）窗口点击Box1选择属性（Attribute）。

在名称（Name ）处输入：Sub1

在透明度(Transparent)选择

点击确定。

2. 优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views。或者按住CTRL+D 键。如图6所示

图6

三、.创建无限接地板

1. 创建无限接地板

1)选择菜单Draw 〉 Rectangle

2)在坐标输入区域，输入矩形位置：

X: -30, Y: -72, Z: , 点击Enter键。

在坐标输入区域，输入矩形对角位置：

dX: , dY: 140, dZ:, 点击Enter键。

2. 设置名称

3)在性质（Properties）窗口选择属性（Attribute）。

4)在名称（Name ）处输入：GND

5)在透明度(Transparent)选择

6)点击确定。

3. 优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views。或者按住CTRL+D 键。如图7所示

图7

4. 给无限接地板设置理想电场边界

1）选择路径：

a. 选择菜单Edit 〉 Select 〉 By Name。

b. 选择物体对话框：

选择物体名称：GND .

点击OK按钮。

2 ) 设置理想电场边界

a. 选择菜单HFSS > Boundaries > Assign > Perfect E

b. 理想电场窗口

a) 名称:PerfE_GND

b) 无限接地板(Infine Ground Plane )选勾

c) 点击OK

四、创建贴片

1. 创建贴片1

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX: , dY: , dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch1

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

2. 创建贴片2

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: 0, Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX: , dY: , dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch2

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

3. 创建贴片3

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX: , dY: , dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch3

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

4. 创建贴片4

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX: 11, dY:, dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch4

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

5. 创建贴片5

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X:, Y:, Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY: 11, dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch5

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

6. 创建贴片6

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX: , dY: , dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch6

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

7. 创建贴片7

1）选择菜单：Draw 〉 Rectangle

2）在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:, dZ:, 按Enter键

3）设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Patch7

点击确定键

4）优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

图8是7个贴片的视图。

图8

8. 创建贴片8

图9

1）选择菜单：Draw 〉 Line

2）将Patch3和Patch4接头处连接起来

将三个顶点以此连接，形成一个封闭的三角形，如图9所示。

3)设置名称

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Line1

点击确定键

4) 优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

9. 创建贴片9

1）选择菜单：Draw 〉 Line

2）将Patch6和Patch7接头的地方连接起来

将三个顶点以此连接，形成一个封闭的三角形

在属性（Properties）窗口选择特性（Attribute）键

在名称处输入：Line2

点击确定键

4) 优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

图10

10．组合导体

1）选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name） 2）选择对象对话框

a．选择对象名称：依次Patch5,Patch6,Patch7,Line2

注意：用CTRL+鼠标左键可以选择多个对象

b．点击OK按钮

3）选择菜单中的模型（Modeler）>布尔运算（Boolean）>结合（Unite）

图11

组合后的名称为Line2

11. 镜像复制Line2

1) 选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

a．选择对象名称：Line2

b．点击OK按钮

2)选择项目菜单 Edit>Duplicate>Mirror

在坐标输入区输入矩形位置

X: , Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:, dZ:, 按Enter键

在名称处输入：Patch5_1

点击确定键

12．组合导体

1）选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

2）选择对象对话框

a．选择对象名称：依次Patch5_1,Patch2,Patch3,Patch4,Line2_1,Line1

注意：用CTRL+鼠标左键可以选择多个对象

b．点击OK按钮

3）选择菜单中的模型（Modeler）>布尔运算（Boolean）>结合（Unite）

组合后的名称为Line1 ,如图13所示

图13

13. 镜像复制Line1

选择组合对象名称：Line1

2）选中组合的图形进行镜像复制

选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

a．选择对象名称：Line1

b．点击OK按钮

3）选择项目菜单 Edit>Duplicate>Mirror

在坐标输入区输入矩形位置

X:, Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:, dZ:, 按Enter键

在名称处输入：Patch5_1

点击确定键

14．组合所有导体

1）选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name） 2）选择对象对话框

a．选择对象名称：Patch1,Line1_1,Patch5_1_1,

注意：用CTRL+鼠标左键可以选择多个对象

b．点击OK按钮

3）选择菜单中的模型（ Modeler）>布尔运算（Boolean）>结合（Unite） 4）选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

组合后的图形为Line1_1,如图14所示

图14

五、设置目标为理想电场边界

1.选择目标：

1)选择菜单：Edit 〉 Select 〉 By Name

2)选择对象对话框

a、选择对象名称：Line1_1

b、点击确定按钮

2.设置理想电场边界

1)选择菜单HFSS > Boundaries > Assign > Perfect E

2)理想电场窗口

a、名称:PerfE_Patch1

b、点击确定按钮

六、设置网格线平面

设置网格线平面

1．选择菜单下拉选项：Modeler > Grid Plane > YZ

a)创建波端口

建立端口1：

1．选择主菜单下拉选项：Draw > Rectangle

2．应用坐标信息框，输入Rectangle的位置坐标

X:,Y:, Z:, 敲“回车”键

应用坐标信息框，输入Rectangle对角的相对位置dX:,dY:, dZ:,敲“回车”键

设置名称

1．在“Properties”窗口，选择“Attribute”选项卡

2. 在“Name”项输入：S1

3．点击“OK”按钮

调整视图(to fit the view)

1. 选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

建立端口2：

1．选择主菜单下拉选项：Draw > Rectangle

2．应用坐标信息框，输入Rectangle的位置坐标

X:37,Y:, Z:,敲“回车”键

应用坐标信息框，输入Rectangle对角的相对位置dX:, dY:, dZ:, 敲“回车”键

设置名称

1．在“Properties”窗口，选择“Attribute”选项卡

2. 在“Name”项输入：S2

3．点击“OK”按钮

调整视图(to fit the view)

1. 选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

建立端口3：

镜像复制S2

1) 选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

a．选择对象名称：S2

b．点击OK按钮

2)选择项目菜单 Edit > Duplicate > Mirror

在坐标输入区输入矩形位置

X: 37, Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:-1, dZ: , 按Enter键

击确定键

a. 选择树状图中复制后的端口S2_1

b. 在“Properties”窗口，选择“Attribute”选项卡

c. 在“Name”项输入：S3

d. 点击确定键

建立端口4：

镜像复制S3

1) 选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

a．选择对象名称：S3

b．点击OK按钮

2)选择项目菜单Edit > Duplicate > Mirror

在坐标输入区输入矩形位置

X: 37, Y: , Z: ,按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:-1, dZ: , 按Enter键

击确定键

a. 选择树状图复制后的端口S3_1

b. 在“Properties”窗口，选择“Attribute”选项卡

c. 在“Name”项输入：S4

d. 点击确定键

建立端口5：

镜像复制S2

1) 选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

a．选择对象名称：S2

b．点击OK按钮

2)选择项目菜单Edit > Duplicate > Mirror

在坐标输入区输入矩形位置

X: 37, Y: , Z: , 按Enter键

在坐标输入区属土矩形的对角：

dX:, dY:-1, dZ: , 按Enter键

击确定键

a. 选择树状图中复制后的端口S2_1

b. 在“Properties”窗口，选择“Attribute”选项卡

c. 在“Name”项输入：S5

d. 点击确定键

图15

七、设置激励

1）选择对象S1：

a．选择菜单中的编辑（Edit）>选择（Select）>通过名称（By Name）

b．选择对象对话框

a）选择对象名称：S1

b）点击OK按钮

2）选择菜单中的HFSS>激励（Excitations）>指定（Assign）>波端口（Lumped Port）

3）波端口：常规（General）

a．名称：S1

b．点击下一步（Next）按钮

4）波端口：终端（Terminals）

a．终端（Terminals）数目：1

b．对于T1，点击未定义（Undefined）栏并选择新建线（New Line）

c．利用坐标输入栏，输入向量的位置

X：，Y：，Z：，按回车键

d．利用坐标输入栏，输入向量顶点

dX：，dY：，dZ：，按回车键

或者直接从要设置激励的端口中间从上往下画如图17所示

e．点击下一步（Next）按钮

5）波端口：差分对

点击下一步（Next）按钮

6）波端口：后加工

参考阻抗：50

7）点击完成（Finish）按钮

图16

以同样的方法设置其它的端口激励S2、S3、S4、S5

图17

八、创建空气

1. 创建空气

1) 选择菜单Draw〉Box

2) 在坐标输入区，输入长方体位置

X: -30, Y: -72, Z: , 点击 Enter 键

3) 在坐标输入区域，输入长方体的对角位置

dX: , dY: 140, dZ:24, 点击 Enter 键

2. 设置名称

1) 在属性（Properties ）窗口选择特性（Attribute）键

2) 在名称处输入：Air

3）在透明度（Transparent）选择

4) 点击确定按钮

3. 优化视角

选择菜单：View 〉 Fit All 〉All Views

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/q0rq.html