实验11波导腔体内场分析.docx
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实验11波导腔体内场分析
实验11波导腔体内场分析
一、设计要求
T型波导的场
建立一个T型波导模型,利用HFSS软件求解、分析,观察分布情况。
二、实验仪器
硬件:
PC机
软件:
HFSS软件
三、设计步骤
1.创建工程
第1步:
打开HFSS软件并保存新工程。
第2步:
插入HFSS设计
第3步:
选择求解类型
第4步:
设置单位
2.创建模型
第1步:
创建长方体
第2步:
复制长方体
第3步:
组合长方体
第4步:
创建间隔
从而得到如下所示的模型图:
O12(H)
3.创建模型
第1步:
添加求解设置
第2步:
确认设计
第3步:
分析,对设计的模型进行三维场分析求解
第4步:
移动间隔的位置
第5步:
重新进行分析
重新进行3D场的分析求解
4.比较结果
第1步:
创建一个S参数的矩形曲线图
在上面矩形图中显示不同间隔的S参数曲线。
第2步:
创建一个场覆盖图
如下图显示,在T接头的上表面显示场的分布情况
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第3步:
动态演示场覆盖图
分别定义场间隔位置为O和0.2时候动态演示场覆盖图。
观察场分布情况,
重点比较2、3端口场的分布差异。
具体的图形在第四步的数据记录以及分析里面有详细的演示记录
四、数据记录及分析
(1)在矩形框中间隔位置分别为0和0.2的时候,S11、S12、S13的参数
曲线图:
(2)分别演示在间隔距离为0、0.2的时候动态场分布图
I间隔距离为0时:
从Odeg〜160deg步进为20deg如下面依次显示
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∏间隔距离为0.2时:
从Odeg〜16Qdeg步进为20deg如下面依次显示
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软件仿真的所有结果图基本都符合要求,达到预定的效果
实验总结
(一)AWR软件
(1)主要功能:
AWR软件是进行射频、微波电路设计的专业软件,也是本行业在本行业在全球范围内最主流、先进的工程设计软件。
其MiCrOWaVeOffiCe套件可以设计各种射频/微波模块(MCM,SiP)、集成电路(MIC,MMIC,RFIC)、微波多层印刷电路板(PCB)、天线等;其VSS套件可以设计完整的端对端的通信天线,并支持硬件半实物仿真。
AWR软件界面直观,无缝连接了电路仿真器、电磁仿真器、原理图与版图、统计设计功能和设计规则检验工具等。
尤其是AWR软件创造性的统一了电路图设计和版图设计,单一数据库直接与内核同步,不需要通过多层软件。
无论设计是源自电路图、仿真或是版图,AWR软件都能提高从原理到仿真,再到最后版图实现所需要的所有设计平台。
(2)软件掌握情况:
基本学会该软件的各种基本操作方法,比如说画各种电路图,如何添加元器件,如何连线,结构图,创建测量图,添加各种测量项目等。
还学到如何调节元器件的变量进行分析,掌握如何优化电路的步骤,如设置优化目标,定义变量,设置优化参数,执行优化等。
(二)HFSS软件
(1)主要功能:
HFSS是一款三维电磁仿真软件。
它应用切向矢量有限元法,可求解任意三维射频、微波器件的电磁场分布,计算由于材料和辐射带来的损耗。
可直接得到特征阻抗、传播系数、S参数及电磁场、辐射场、天线方向图、特定吸收率等结果。
广泛地应用于天线、馈线、滤波器、多工器、环形器、光电器件、隔离器的设计和电磁兼容、电磁干扰,天线布局和互耦等问题的计算。
2)软件掌握情况:
学会了基本的软件操作步骤,打开HFSS软件后,首先要保存并命名一个新工程,然后插入HFSS设计,然后在工程树右侧出现绘图窗口,然后继续选择求解类型,设置单位,完成全局设定后,开始创建模型,创建好模型后设置模型的材料参数,设置边界条件与激励源,最后设置求解条件并分析。
(三)做过的实验内容
课程作业中一共十五个实验,要求选做其中的十个,实际我在做的过程中基本上每个实验都做了,由于软件的掌握程度还只是入门阶段,有的实验确实做不出来,像实验10和实验15。
自己的实验结果与书本上的结果有一定的误差,但由于优化效果都控制实验误差范围内。
通过这门课程的学习,对AWR和HFSS的使用有了一定的了解。
通过这些具体的实验练习加深了对微波理论知识的回顾,同时也知道那些理论参数的实际意义。