微波技術(shù)2.5微帶線仿真

2.5微帶線作者：劉 班級(jí)：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

HFSS二、實(shí)驗(yàn)原理HFSS–HighFrequencyStructureSimulator,Ansoft公司推出的三維電磁仿真軟件,ANSYS公司收購(gòu)；是世界上第一個(gè)商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真軟件，業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和分析的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HFSS提供了一簡(jiǎn)潔直觀S參數(shù)和全波電磁場(chǎng)。HFSS軟件擁3D3dB帶寬；繪制極化特性，包括球形場(chǎng)分量、圓極化場(chǎng)分量、LudwigHFSS，可以計(jì)算：①基本電磁場(chǎng)數(shù)值解和開(kāi)邊界問(wèn)題，近遠(yuǎn)場(chǎng)輻射問(wèn)題；②端口特征阻抗和傳輸常數(shù)；③S參S參數(shù)；④結(jié)構(gòu)的本征模或諧振解。Wrh、相對(duì)介電常數(shù)為r微帶線是雙導(dǎo)體傳輸線，如果沒(méi)有介質(zhì)基片，由于導(dǎo)體周圍是均勻的空M模式。然而，實(shí)際的微帶線是制作在介質(zhì)基片上MEM模式的混合MM模式，所以微帶線主模可用靜電場(chǎng)來(lái)近似。TEM rW r2

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rr三、建模仿真L：1FR4 長(zhǎng)：1英寸，寬：800mil，高：200mil端口尺寸：長(zhǎng)：150mil，高；50milHFSS HFSS選項(xiàng)窗口，按照下圖進(jìn)行設(shè)置，然后點(diǎn)擊“確定”按 , ProjectHFSS設(shè)計(jì)（InsertHFSS 選擇菜單項(xiàng)：Modeler>Units，mil AddMaterial View/EditMaterialMaterial1，4.4。 選擇尺寸 Substrate，點(diǎn)擊確定。 設(shè)置默認(rèn)材料，使用3D模型材料，選擇選擇定義（SelectDefinition）pec 選擇相對(duì)坐標(biāo) 1.4重命名：從（Properties）窗口選擇屬性（Attribute），重命名Trace，點(diǎn)擊確定。 選擇相對(duì)坐標(biāo) 1.4重命名：從（Properties）窗口選擇屬性（Attribute），Ground，點(diǎn)擊確定。toolbar，選擇 重命名：從（Properties）窗口選擇屬性（Attribute），重Air，點(diǎn)擊確定。 在圖形瀏覽界面中單擊右鍵，選擇邊界（AssignBoundaries）> Rad1，選擇菜單項(xiàng) 選擇菜單 選擇相對(duì)坐標(biāo)：XDistance：0，YDistance：400，Z Port對(duì)波端口菜單進(jìn)行設(shè)置，Modes5Mode1建立積分線，將其設(shè)置Zpv，其他默認(rèn)設(shè)置。如圖： ②端口，選擇菜單項(xiàng)編輯（Edit）>（Duplicate）>以線對(duì)（AlongLine 在以線對(duì)稱（DuplicateAlongLine）窗口中，數(shù)量設(shè)置為2，如 View)， 選擇菜單項(xiàng) ysis 20GHzSolvePortsOnly，其他默 選擇菜單項(xiàng) ysisSetup>Add 選擇菜單項(xiàng)：File>SaveAs,在彈出窗口中輸入文件名；microstrip.hfss,點(diǎn)擊選擇菜單項(xiàng)：HFSS>yze分別外形Profile、Convergence、Matix，注意矩陣的實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，設(shè)置仿真為Setup1，LastAdaptive。G （復(fù)常數(shù)）參數(shù)矩陣如 為復(fù)常數(shù)，Lambda為相波長(zhǎng)，Epsilon為相對(duì)介電常數(shù)。由于激modes510從圖中可以看出，當(dāng)頻率為20.1GHz時(shí)，模式1、2的復(fù)常數(shù)為純虛數(shù)，為模式，所以微帶線工作在兩種模式。其端口面分別為：式。當(dāng)頻率為10.1GHz、50.1GHz時(shí)，G 可以看出，當(dāng)頻率很小時(shí)，模式只有主模，但隨著頻率的升高，高次 HFSS>Results>CreateModalSolutionData 1) HFSS>DesignProperties>Add,并將波端口位置標(biāo)示為[0,-（Port_Width）/2,0], 選擇菜單項(xiàng)HFSS>Optimetricsysis>Add 設(shè)置掃描分析（SetupSweepysis）窗口，如圖HFSS>有效應(yīng)檢查（Validation然后展開(kāi)工程樹(shù)（ProjectTree）OptimetricsParametricSetup1并選擇yze開(kāi)始分析 HFSS>Results>CreateModalSolutionDataReport>Rectangular 5w 8GHzSolvePortsOnly2GHz—— 分析完成后，求解數(shù)據(jù)：選擇菜單項(xiàng)：HFSS>Results>Solution 分別外形Profile、Convergence、Matix，注意矩陣的實(shí)時(shí)更新Setup1，LastAdaptive。S參數(shù)矩陣如圖所示：HFSS進(jìn)行仿真的一系列操作，同時(shí)也加在仿真的過(guò)程中，我不僅大概了解了微帶線這種常用的傳輸線，而且還基S需要建立新的矩形平面來(lái)作為端口平面。這樣的設(shè)置方法不同于之前仿真的微波元件，還需要考慮其尺寸大