一分四功分器仿真案例.

1、一分四功分器的設(shè)計(jì)這個(gè)例子教你如何在HFSS 設(shè)計(jì)環(huán)境下創(chuàng)建、仿真、分析一個(gè)一分四的微帶功分器。圖 1一、開(kāi)始1. 啟動(dòng) Ansoft HFSS點(diǎn)擊微軟的 開(kāi)始 按鈕，選擇 程序，然后選擇 Ansoft，HFSS13 程序組 ，點(diǎn)擊 HFSS13 ，進(jìn)入 Ansoft HFSS 。2. 設(shè)置工具選項(xiàng)1、設(shè)置工具選項(xiàng)注意：為了與這個(gè)例子的后續(xù)步驟一致，要對(duì)工具選項(xiàng)進(jìn)行如下設(shè)置：2、選擇菜單：Tools Options HFSS Options3、 HFSS 選項(xiàng)窗口a、點(diǎn)擊 常規(guī)（ General ）標(biāo)簽創(chuàng)建邊界時(shí)使用數(shù)據(jù)輸入條（ Use Wizards for data entry when

2、creating new boundaries）：選勾復(fù)制幾何圖形的邊界（ Duplicate boundaries with geometry ）：選勾b、 點(diǎn)擊 確定 鍵。4、選擇菜單Tools Options Modeler Options。5、 3D Modeler Options 模塊選項(xiàng)窗口a、點(diǎn)擊 Operation 鍵曲線自動(dòng)封閉（ Automatically cover closed polylines ）：選勾b、 點(diǎn)擊 Drawing 鍵新的原始模型編輯屬性（Edit property of new primitives）：選勾c、 點(diǎn)擊 確定 。3. 打開(kāi)新工程1、在

3、HFSS 窗口，點(diǎn)擊工具條上的，或者選擇菜單File New。2、從 Project 菜單選擇Insert HFSS Design。圖 24. 設(shè)置求解類型1. 選擇菜單 HFSS Solution Type 。2. Solution Type 窗口：1）選擇模式 驅(qū)動(dòng)（ Driven Modal ）2）點(diǎn)擊 OK 按鈕。圖 3二、建立 3D 模型1. 設(shè)置模型單位1. 選擇菜單 Modeler Units 。2. 設(shè)置單位：a. 選擇單位毫米（ mm）b. 點(diǎn)擊確定2. 設(shè)置默認(rèn)材料1. 在 3D 模型材料工具欄，選擇Select。圖 42. 選擇定義窗口：a. 在通過(guò)名稱區(qū)域輸入Tacon

4、ic TLX (tm) 。b. 點(diǎn)擊確定。圖 53. 創(chuàng)建襯底1. 創(chuàng)建襯底在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域，輸入長(zhǎng)方體的位置X: 0.0 , Y: -60，Z: 0.0，點(diǎn)擊 Enter 鍵。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域，輸入長(zhǎng)方體的對(duì)角位置dX: 37,dY: 120,dZ: 0.79，點(diǎn)擊 Enter 鍵。2) 設(shè)置名稱在性質(zhì)（ Properties）窗口點(diǎn)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(diǎn)擊確定。2. 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit All All Views?；蛘甙醋TRL+D鍵。如圖6 所示圖 6三、

5、.創(chuàng)建無(wú)限接地板1. 創(chuàng)建無(wú)限接地板1) 選擇菜單 Draw Rectangle2) 在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域，輸入矩形位置：X: -30 , Y: -72, Z: 0.0, 點(diǎn)擊 Enter 鍵。在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域，輸入矩形對(duì)角位置：dX: 92.5, dY: 140, dZ: 0.79 , 點(diǎn)擊 Enter 鍵。2. 設(shè)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 (Transparent) 選擇 0.66) 點(diǎn)擊確定。3. 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit All All Views。或者按住CTR

6、L+D鍵。如圖7 所示圖 74. 給無(wú)限接地板設(shè)置理想電場(chǎng)邊界1）選擇路徑：a. 選擇菜單Edit Select By Name 。b. 選擇物體對(duì)話框：選擇物體名稱： GND . 點(diǎn)擊 OK 按鈕。2 ) 設(shè)置理想電場(chǎng)邊界a. 選擇菜單 HFSS Boundaries Assign Perfect Eb. 理想電場(chǎng)窗口a) 名稱 :PerfE_GNDb) 無(wú)限接地板 (Infine Ground Plane ) 選勾c) 點(diǎn)擊 OK四、創(chuàng)建貼片1. 創(chuàng)建貼片 11）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 0.0, Y: -1.099, Z: 0.79, 按 E

7、nter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 7.479, dY: 2.198, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3） 設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch1點(diǎn)擊確定鍵4） 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit AllAll Views2. 創(chuàng)建貼片 21）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 7.479, Y: 0, Z: 0.79, 按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 1.2, dY: 5.3981, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3）設(shè)置名稱在屬性（

8、Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch2點(diǎn)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(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 6.98, Y: 5.3981, Z: 0.79, 按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 2.198, dY: 21.89, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3）設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch3點(diǎn)擊確定鍵4）優(yōu)化視角選擇菜單： Vie

9、w Fit All All Views4. 創(chuàng)建貼片 41）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)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(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 11, dY:2.198, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3）設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch4點(diǎn)擊確定鍵4） 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit AllAll Views5. 創(chuàng)建貼片 51）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 20.

10、178, Y:28.3881, Z: 0.79, 按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 1.4, dY: 11, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3） 設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch5點(diǎn)擊確定鍵4）優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit AllAll Views6. 創(chuàng)建貼片 61）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)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(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 2.198, dY: 3.1, d

11、Z: 0.0, 按 Enter 鍵3） 設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱 處輸入： Patch6點(diǎn)擊確定鍵4） 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit AllAll Views7. 創(chuàng)建貼片 71）選擇菜單：Draw Rectangle2）在坐標(biāo)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(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 15.023, dY:2.06, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵3）設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱

12、處輸入： Patch7點(diǎn)擊確定鍵4）優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit All All Views 圖 8 是 7 個(gè)貼片的視圖。圖 88. 創(chuàng)建貼片 8圖91）選擇菜單：Draw Line2）將 Patch3 和 Patch4 接頭處連接起來(lái)將三個(gè)頂點(diǎn)以此連接，形成一個(gè)封閉的三角形，如圖9 所示。3) 設(shè)置名稱在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱處輸入： Line1點(diǎn)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

13、起來(lái)將三個(gè)頂點(diǎn)以此連接，形成一個(gè)封閉的三角形在屬性（ Properties）窗口選擇 特性（ Attribute ）鍵在名稱處輸入： Line2點(diǎn)擊確定鍵4) 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit All All Views圖 1010組合導(dǎo)體1）選擇菜單中的編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）2）選擇對(duì)象對(duì)話框a選擇對(duì)象名稱：依次Patch5,Patch6,Patch7,Line2注意：用CTRL+ 鼠標(biāo)左鍵 可以選擇多個(gè)對(duì)象b點(diǎn)擊 OK 按鈕3）選擇菜單中的模型（ Modeler ） 布爾運(yùn)算（ Boolean） 結(jié)合（ Unite ）圖 11組合后

14、的名稱為L(zhǎng)ine211. 鏡像復(fù)制 Line21) 選擇菜單中的 編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）a選擇對(duì)象名稱： Line2b點(diǎn)擊 OK 按鈕2) 選擇項(xiàng)目菜單 EditDuplicateMirror在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 20.178, Y: 28.3881, Z: 0.79, 按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 0.0, dY:-1.1, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵在名稱 處輸入： Patch5_1點(diǎn)擊確定鍵12組合導(dǎo)體1）選擇菜單中的編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）

15、2）選擇對(duì)象對(duì)話框a選擇對(duì)象名稱：依次 Patch5_1,Patch2,Patch3,Patch4,Line2_1,Line1 注意：用 CTRL+ 鼠標(biāo)左鍵 可以選擇多個(gè)對(duì)象b點(diǎn)擊 OK 按鈕3）選擇菜單中的模型（ Modeler ） 布爾運(yùn)算（ Boolean） 結(jié)合（ Unite ）組合后的名稱為L(zhǎng)ine1 ,如圖 13 所示圖 1313. 鏡像復(fù)制 Line1選擇組合對(duì)象名稱：Line12）選中組合的圖形進(jìn)行鏡像復(fù)制選擇菜單中的 編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）a選擇對(duì)象名稱：Line1b點(diǎn)擊 OK 按鈕3） 選擇項(xiàng)目菜單EditDuplic

16、ateMirror在坐標(biāo)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(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX: 0.0, dY:-1.099, dZ: 0.0, 按 Enter 鍵在名稱 處輸入： Patch5_1點(diǎn)擊確定鍵14組合所有導(dǎo)體1）選擇菜單中的編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）2）選擇對(duì)象對(duì)話框a選擇對(duì)象名稱：Patch1,Line1_1,Patch5_1_1,注意：用CTRL+ 鼠標(biāo)左鍵 可以選擇多個(gè)對(duì)象b點(diǎn)擊 OK 按鈕3）選擇菜單中的模型（Modeler ）布爾運(yùn)算（ Boolean） 結(jié)合（ U

17、nite ）4）選擇菜單：View Fit All All Views組合后的圖形為L(zhǎng)ine1_1, 如圖 14 所示圖 14五、設(shè)置目標(biāo)為理想電場(chǎng)邊界1. 選擇目標(biāo)：1) 選擇菜單： Edit Select By Name2) 選擇對(duì)象對(duì)話框a、 選擇對(duì)象名稱： Line1_1 b、 點(diǎn)擊 確定 按鈕2. 設(shè)置理想電場(chǎng)邊界1) 選擇菜單 HFSS Boundaries Assign Perfect E2) 理想電場(chǎng)窗口a、 名稱 :PerfE_Patch1b、 點(diǎn)擊 確定 按鈕六、設(shè)置網(wǎng)格線平面設(shè)置網(wǎng)格線平面1選擇菜單下拉選項(xiàng)：Modeler Grid Plane YZa)建立端口創(chuàng)建波端口

18、1：1選擇主菜單下拉選項(xiàng)：2應(yīng)用坐標(biāo)信息框，輸入Draw RectangleRectangle 的位置坐標(biāo)X:0.0,Y:1.099, Z:0.79,敲“回車(chē)”鍵應(yīng)用坐標(biāo)信息框，輸入Rectangle 對(duì)角的相對(duì)位置dX:0.0,dY:-2.198, dZ:-0.79,敲“回車(chē)”鍵設(shè)置名稱1在“ Properties”窗口，選擇“Attribute ”選項(xiàng)卡2. 在“ Name”項(xiàng)輸入： S13 點(diǎn)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 2：1選擇主菜單下拉選項(xiàng)：2應(yīng)用坐標(biāo)信息框，輸入Draw Rec

19、tangleRectangle 的位置坐標(biāo)X:37,Y:42.4871, Z:0.79,敲“回車(chē)”鍵應(yīng)用坐標(biāo)信息框，輸入Rectangle 對(duì)角的相對(duì)位置dX:0.0, dY:2.06, dZ:-0.79,敲“回車(chē)”鍵設(shè)置名稱1在“ Properties”窗口，選擇“Attribute ”選項(xiàng)卡2. 在“ Name”項(xiàng)輸入： S23點(diǎn)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(fù)制S21) 選擇菜單中的 編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）a選擇對(duì)象名稱： S

20、2b點(diǎn)擊 OK 按鈕2) 選擇項(xiàng)目菜單 Edit Duplicate Mirror在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 28.3871, Z: 0.0,按Enter鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0,按 Enter鍵擊確定 鍵a. 選擇樹(shù)狀圖中復(fù)制后的端口S2_1b. 在“ Properties”窗口，選擇“Attribute ”選項(xiàng)卡c. 在“ Name”項(xiàng)輸入： S3d. 點(diǎn)擊確定鍵建立端口4：鏡像復(fù)制S31) 選擇菜單中的 編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）a選擇對(duì)象名稱： S3b點(diǎn)擊 OK 按鈕2)

21、 選擇項(xiàng)目菜單 Edit Duplicate Mirror在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 0.0, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0,按Enter鍵擊確定 鍵a. 選擇樹(shù)狀圖復(fù)制后的端口S3_1b. 在“ Properties”窗口，選擇“Attribute ”選項(xiàng)卡c. 在“ Name”項(xiàng)輸入： S4d. 點(diǎn)擊確定鍵建立端口5：鏡像復(fù)制S21) 選擇菜單中的 編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）a選擇對(duì)象名稱： S2b點(diǎn)擊 OK 按鈕2) 選擇項(xiàng)目菜單 Edit Du

22、plicate Mirror在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)輸入矩形位置X: 37, Y: 0.0, Z: 0.79,按 Enter 鍵在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)屬土矩形的對(duì)角：dX:0.0, dY:-1, dZ: 0.0,按 Enter 鍵擊確定 鍵a. 選擇樹(shù)狀圖中復(fù)制后的端口S2_1b. 在“ Properties”窗口，選擇“Attribute ”選項(xiàng)卡c. 在“ Name”項(xiàng)輸入： S5d. 點(diǎn)擊確定鍵圖 15七、設(shè)置激勵(lì)1）選擇對(duì)象S1：a選擇菜單中的編輯（ Edit ） 選擇（ Select） 通過(guò)名稱（ By Name ）b選擇對(duì)象對(duì)話框a）選擇對(duì)象名稱：S1b）點(diǎn)擊 OK 按鈕2）選擇菜單中的HFSS 激勵(lì)（

23、Excitations）指定（ Assign）波端口（ Lumped Port ）3）波端口： 常規(guī)（ General ）a名稱： S1b點(diǎn)擊 下一步（ Next）按鈕4）波端口： 終端（ Terminals）a終端（ Terminals ）數(shù)目： 1b對(duì)于 T1 ，點(diǎn)擊 未定義（ Undefined ）欄并選擇 新建線（ New Line ）c利用坐標(biāo)輸入欄，輸入向量的位置X ：0.0， Y ： 0.0， Z： 0.79，按 回車(chē) 鍵d利用坐標(biāo)輸入欄，輸入向量頂點(diǎn)dX ： 0.0， dY ： 0.0， dZ： -0.79，按 回車(chē)鍵或者直接從要設(shè)置激勵(lì)的端口中間從上往下畫(huà)如圖17 所示e點(diǎn)擊

24、 下一步（ Next）按鈕5）波端口： 差分對(duì)點(diǎn)擊下一步（ Next）按鈕6）波端口： 后加工參考阻抗： 507）點(diǎn)擊 完成（ Finish）按鈕圖 16以同樣的方法設(shè)置其它的端口激勵(lì)S2、S3、 S4、 S5圖 17八、創(chuàng)建空氣1. 創(chuàng)建空氣1) 選擇菜單 Draw Box2) 在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)，輸入長(zhǎng)方體位置X: -30, Y: -72, Z: 0.0,點(diǎn)擊 Enter 鍵3) 在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域，輸入長(zhǎng)方體的對(duì)角位置dX: 92.5, dY: 140, dZ:24,點(diǎn)擊Enter 鍵2. 設(shè)置名稱1) 在屬性（ Properties ）窗口選擇特性（ Attribute ）鍵2) 在名稱處輸入：

25、 Air3） 在透明度（ Transparent）選擇 0.84) 點(diǎn)擊確定按鈕3. 優(yōu)化視角選擇菜單： View Fit All All Views圖 18九、創(chuàng)建輻射邊界1. 選擇面1) 選擇菜單： Edit 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(diǎn)擊 確定 按鈕圖 19十、分析設(shè)置一 ) 創(chuàng)建分析設(shè)置1) 選擇菜單： HFSS Analysis Setup Add Solution S

26、etup2) 求解設(shè)置窗口a、點(diǎn)擊通用（ General ）鍵求解頻率（ Solution Frequency ）： 1.268GHz最大通過(guò)數(shù)目：20通過(guò)的最大Delta S： 0.02b、點(diǎn)擊確定按鈕圖 20二 ) 增加掃頻1. 增加掃頻1)選擇菜單HFSS Analysis Setup Add Frequency Sweepa、 選擇求解設(shè)置：Setup1b、 點(diǎn)擊 OK 按鈕2) 編輯掃頻窗口a、 掃描類型：快速（ Fast ）b、 頻率設(shè)置類型：線形計(jì)數(shù)（開(kāi)始 (Start)： 0.8GHz結(jié)束（ Stop）： 1.8GHzLinear Step）步長(zhǎng)（ Line Step t）：

27、0.1保存場(chǎng)：選勾c、 點(diǎn)擊 OK 按鈕圖 21十一、保存工程1.在 Ansoft 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(diǎn)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 Validation CheckB 、 點(diǎn)擊關(guān)閉（ Close ）按鈕圖 22注意：使用信息管理器可以看到任何錯(cuò)誤或警告信息。二)分析1、 開(kāi)始求解過(guò)程A 、 選擇菜單： HFSSAnalyze All圖 23三）計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)1選擇菜單中的 HFSS結(jié)果（）計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)（Solution Data

28、）Results 1）查看概況（ Profile ）：點(diǎn)擊 概況（ Profile）標(biāo)簽2）查看收斂情況（ Convergence）：點(diǎn)擊 收斂情況（ Convergence）標(biāo)簽注意 ：收斂情況的缺省方式為表格，選擇 畫(huà)圖（Plot ）單選按鈕來(lái)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(diǎn)擊 矩陣數(shù)據(jù)標(biāo)簽（ Matrix Data ）注意 ：查看矩陣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，要建立最近合適（ Last Adaptive ）的 Setup1 的仿真2點(diǎn)擊 關(guān)閉（ Close）按鈕圖 24十三、創(chuàng)建報(bào)告一）建立終端 S 參數(shù)（ Terminal S Parameters ）繪圖幅值創(chuàng)建報(bào)告：1 選擇菜單中的 HFSS 結(jié)果（ Results） 創(chuàng)建報(bào)告（ Create Terminal Solution Report ） 直角坐標(biāo)圖（ Rectangular plot ）2建立報(bào)告窗口：圖 251）解決方案：Setup1： Sweep12）范圍： Sweep3）點(diǎn)擊 Y 標(biāo)簽a種類（ Category）：終端 S 參數(shù)（ Termin