同轴短线谐振器分析

1、算例来源：算例制作：算例校核：关 键 词：同轴短线谐振器分析摘要：本文详细的介绍了ANSYS HFSS软件对同轴短线谐振腔进行仿真设计的过程，并利用软件优化出最理想的符合要求的尺寸。 同轴短线谐振器模型打开ANSYS17.1软件，单击 或者【Project】【Insert HFSS Design】，并单击【File】【Save As】保存，注意文件名和保存路径为非中文。一、新建工程二、设置变量1、单击菜单命令【HFSS】【Design Properties】【Add】，添加变量。2、输入变量的值，本例我们只设置一个变量，如下图所示三)设置仿真类型设置仿真类型：1.选择HFSS Solution

2、 Type2. 打开Solution Type窗口：a.选择 Terminalb. 点击OK四、HFSS 3D 建模一)设置模型单位1. 选择 Modeler Units2. 设置单位：a.选择单位：mmb. 点击OK二)设置坐标平面 选择 Modeler Grid Plane XZ或者直接在主界面设置ZX三)创建导体1 选择Draw Cylinder，或者点击 ，点击Cylinder1的属性栏，设置如下：Conductor 的坐标参数如图：四)创建短线 创建短线的步骤与创建导体1的步骤相同，其属性和参数化设置如下图：五)创建元件Body 创建元件body的过程与创建导体和短线的步骤一样，其属

3、性和参数化设置如下图： 创建好的图形如图：六)创建波端口激励1 注意：为了简化结构，将创建一个2维的物体来代表端口。这并不是定义端口的必须要求。绘图面选择框可以用来选择绘图坐标面。画一个圆来作为端口： 1.选择Draw Circle，坐标设置：名称设置：1. 双击树型图中的“Circle1”弹出Attribute标签窗口2. 命名为：p13. 点击确定七)添加波端口激励 选中p1，右击或者选择HFSS Excitations Wave Port，出现如图所示界面，单击OK。八)创建端口2 按Crtl选择导体Body，Conductor和p1，选择Edit Duplicate Around Ax

4、is.或者直接点击 ，完成后的视图如图所示。a. 轴：Xb. Angle: -90 c. Total Number: 2 d. 点击OK九) 创建短线形状选中物体Body，选择Edit Duplicate Around Axis或者点击 ，完成后视图如图所示。a. Axis: X b. Angle: 180 c. Total Number: 2 d. 点击OK十四) 聚合物体聚合空气腔：选中物体Body, Body_1, Body_2，选择 Modeler Boolean Unite，或者点击 。聚合导体和短线：选中Conductor, Conductor_1和Stub命名的物体，选择 Mod

5、eler Boolean Unite,或者点击 。聚合后的图形如图所示：四 .分析设置一)创建一个分析设置1. 选择HFSS Analysis SetupAdd Solution Setup2. 打开仿真设置窗口：a. 点击General标签Solution Frequency: 13 GHzMaximum Number of Passes: 10Maximum Delta S: 0.02b. 点击确定二)添加频率扫描添加扫描：1. 选择HFSS Analysis Setup Add Frequency Sweep.a. 选择仿真设置：Setup1b. 点击OK2. 编辑扫描窗口，设置如下：a

6、. Sweep Type: Fastb. Frequency Setup Type: Linear StepStart: 5.0 GHzStop: 20.0 GHzStep: 0.01 GHz五、设计检查和运行仿真分析 选择HFSS Validation Check操作命令，或者单击工具栏中的 按钮，可以执行设计检查操作，弹出如图所示的对话框。 如果设计检查中，所有的步骤都是正确且完整的，就可运行仿真分析了。单击工具栏中的 按钮，或者从主菜单栏选择 HFSS Analyze All就可以进行分析了。六 .创建Terminal S-Parameter幅度图 选择HFSS Results Crea

7、te Terminal Solution Data Report Rectangular Plot，或者右击工程树下的Results ，选项如图。S 参数扫频结果七)优化设置-参数扫描在设计一个微波器件的时候，通常在基于扫描参数的基础上设计，带有优化扫描参数的Ansys HFSS可以自动的创建设计的指标曲线。添加一个参数扫描，选择HFSS Optimetrics Analysis Add Parametric或者点击工程树下OptimetricsAddParametric，添加l0为扫描变量，设置如图所示，完成添加参数扫描操作。参数扫描分析结果八）优化设计一）参数扫描对于普通设计的曲线很有用。对于这个普通的只有一个变量的设计我们可以用曲线图来对没有包含在参数扫描中的优化指标进行一个估算。Ansys HFSS和Optimization从已知的优化结果得出估算结果。为了显示这点我们将设在13GHz时S12有最小值。因为这个设计的频率很高，我们假设在13GHz时 Optimetrics Analysis Add Optimization打开优化设置窗口：三)查看优化结果：1.在Project