定向耦合器分析

CopyrightCopyrightANSYS教学算例集定向耦合器分析撰写：审核：校对：06月12日目录关键字：HFSS，定向耦合器，仿真，参数扫描，优化1．摘要 12．研究内容 13．操作步骤 13.1新建工程 13.2设置解决方案类型 13.3建模 23.4设置求解 134．查看S参数 155．结果和讨论 16摘要近年来随着通信事业的快速发展，受人们关注的是小型化分支线定向耦合器技术，即使其它产业也对应的发展起来的，但是对微波电路集成度的规定还是会随着通信体制的提高而提高。小型化定向耦合器的研究也日益活跃，小型化定向耦合器成为一种重要的分支在定向耦合器应用技术研究领域里。人们总是但愿微波定向耦合器的频带宽,使用的性能好,所占的体积小。但是研制整个通频带范畴内的定向耦合器,由于工艺等多个因素,现在几乎是不可能实现的事情。因此,人们在研制微波定向耦合器时,往往有宽频带平行线定向耦合器、高分派比定向耦合器及对上述多个定向耦合器的小型化等等。由于定向耦合器在微波系统中有极其重要的作用,因此,研制高性能指标的定向耦合器已经成为微波系统设计中的核技术之一。研究内容这个例子介绍如何在HFSS设计环境下创立、仿真、分析一种微带耦合器。首先，计算根本和支线宽度，然后输出和输入端连接线宽度相等。选定微带板就拟定了微带线的介质介电常数和厚度的大小。操作环节3.1新建工程打开ANSYS仿真软件，单击或者【Project】>【InsertHFSSDesign】。并点击或者【File】>【SaveAs…】保存文献，注意文献名和保存途径不能出现中文。3.2设立解决方案类型1．选择菜单中的HFSS>解决方案类型（SolutionType）2．解决方案类型窗口：1）选择模式驱动（ModalTerminal）2）点击OK按钮。3.3建模3.3.1设立模型的单位1．选择菜单中的Modeler>单位Units2．设立模型单位：1）选择单位：毫米（mm）2）点击OK按钮3.3.2添加参数选择【HFSS】>【DesignProperties】，点击Add添加下列参数。3.3.3创立导带选择【Draw】>【Rectangle】，在3D模型窗口绘制任意尺寸的矩形，设立矩形的参数按照创立导带的前两个环节，再创立四个矩形，按照图所示，设立2、3、4和5的参数。在列表框中选择已经创立好的1、2、3、4、5，然后执行【3DModal】>【Boolean】>【Unite】命令，让这5个导带合并。选择合并后的贴片1，选择菜单项【Edit】>【Duplicate>【Mirror】，坐标栏如图所示：在列表框中选择1、1_1，然后执行【3DModal】>【Boolean】>【Unite】命令，让这2个导带合并。继续选择合并后的贴片1，选择菜单项【Edit】>【Duplicate>【Mirror】，坐标栏如图所示：同上述环节，继续合并1、1_2，合并后如图所示：设立贴片的边界条件为抱负导体。3.3.4创立介质基片如图所示，在3DModelerMaterials工具条上选择Select项，打开SelectDefinition对话框。选择基片材料为FR4_epoxy，点击拟定按钮完毕操作。选择刚刚创立的FR4epoxy材料选择菜单项【Draw】>【Box】，创立介质基板，属性参数如图所示：3.3.5创立空气腔体在三维模型材料工具栏中，选择Vacuum（真空）选项，如图所示：选择【Draw】>【Box】，创立空气腔体，属性参数如图所示：3.3.6创立端口激励选择工作平面为YZ平面，如图所示：选择【Draw】>【Rectangle】，绘制矩形Rectanglar1，将其改名为6，参数属性和位置如图所示：选择矩形6，选择菜单项【Edit】>【Duplicate>【Mirror】，得到6_1坐标栏如图所示：选择矩形6，选择菜单项【Edit】>【Duplicate>【AlongLine】，得到6_2坐标栏如图所示：选择矩形6_2，选择菜单项【Edit】>【Duplicate>【Mirror】，得到6_2_1，坐标栏如图所示：选择矩形6，选择菜单项【HFSS】>【Excitations】>【Assign】>【WavePort】，弹出波端口对话框，然后在该对话框中进行设立，如图所示：重复上述环节，设立其它波端口。3.4设立求解在ProjectManager中右击Analysis,再点击AddSolutionSetup。在弹出的设立窗口设立如图，设立求解分析完毕。右击Setup1，点击AddFrequencySweep。设立以下：这样扫描频率设立完毕，然后进行检查和分析。单击和，分析完毕后，能够查当作果。查看S参数在ProjectManager中右击Results,点击【CreateModalSolutionDateReport】>【RectangularPlot】。在弹出的窗口中选择Category>SParameter，Quantity>S(p1,p1)、S(p1,p2)、S(p1,p3)、S(p1,p4)，Function>dB，再点击NewReport。S参数图以下所示：成果和讨论如果对仿真成果不满意，能够进行参数扫描，具体操作以下：选择菜单项【HFSS】>【OptimetricsAnalysis】>【AddParametric】,弹出Setu