湖南大学电磁场与电磁波实验内容Word下载.docx

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——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第3章

4、熟悉中的建模操作

——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第4章4.1-4.5

实验二：

HFSS软件的基本操作

1、熟悉边界条件和激励

——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第5章5.1、5.2.1-2、5.2.11、5.3.1-2、5.3.7

2、熟悉HFSS网格剖分和分析设置

——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第6章

3、熟悉HFSS的数据后处理

——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第8章

4、均匀平面波对理想导体和理想介质平面的垂直入射（教材第六章相关内容）

建立如上图所示的空气长方体（1mm×

3mm×

8mm）,两侧边为PerfH边界，上下底面为PerfE边界，前端口为Port激励，后端口分别设置为：

（1）PerfE边界模拟均匀平面波入射到理想导体，动态演示空气体中的驻波；

（2）Imped边界，设置边界阻抗值，动态演示空气体中的电场的行驻波。

右键点击Analysis选择addSolutionSetup见下图

实验三：

均匀平面电磁波波对介质板的垂直入射及电磁参数提取

（1）点“HFSS”——选择“DesignProperties”,点左下角“Add…”在弹出的窗口中输入：

点OK，然后继续点“Add…”添加d和d1等两个变量如下图所示。

（2）点“Draw”选择“Box”，随便建立一个长方体，右键点击Box，在弹出的菜单中选择“AssignMaterial…”，在弹出的窗口任选一种非vaccum的材料，并记住其介电常数和磁导率。

双击CreatBox修改Box属性为

同样再建立一个Box，其材料为Vaccum，修改其属性为：

（3）设置边界条件和激励如下图所示

注意与电场积分线垂直的两个平面设置为PerfE边界，与其平行的两个平面设置为PerfH边界。

此外，Port端口设置时，注意点中Deembed，并设置如下

（4）右键点击Analysis选择addSolutionSetup见下图

右键点击Setup1，选择AddFrequencysweep

任务：

1、计算透射系数和反射系数

2、根据透射系数和反射系数，反算该物质的折射率和阻抗

右键点击Properjectmanage中的Result，选中outputvariables，在弹出的窗口中，根据下式新建变量indx（折射率）；

Impd（阻抗），eps（介电常数），mu（磁导率）

（注意这里的d为介质厚度，对应模型中的d1）

右键Result-createmodalsolutiondatareport-rectangularplot

category选中outputvariables，Quantity选中eps,Function同时选re和im，画出介电常数eps的实部和虚部，同样的方法，画出mu的实部和虚部。

如果发现计算得到的eps和mu是曲线如下图所示（之前选择了材料silicon，eps=11.9，mu=1.0），修改d1=2mm,重新计算在看结果并分析为什么。

实验四：

导行电磁波与电磁辐射

1、微波吸收材料吸波性能优化

（1）将附件提供的吸波材料Absorb.amat复制到你的材料库目录，一般在“C:

\Users\Administrator\Documents\Ansoft\PersonalLib”。

（2）点“HFSS”——选择“DesignProperties”,点左下角“Add…”在弹出的窗口中输入以下变量

（3）Draw-Box，设置材料为之前导入的Absorb1，

再另外建立一个长方体，设置材料为Vacuum,并将属性修改为

（4）如图所示，在Vaccum的长方体建立一个Port激励端口，Port端口对面设置为PerfE界面模拟吸波材料涂覆在金属表面上。

其他边界条件设置如下：

与电场积分线垂直的两个平面设置为PerfE边界，与其平行的两个平面设置为PerfH边界。

（5）右键点击Analysis选择addSolutionSetup见下图

（5）右键点击Optimetrics—Add—Parametric

点Add，在弹出的窗口填入如下设置，然后点Add，再点右下角OK

设置结果为：

最后点确定退出——计算2mm,2.5mm和3mm厚度下吸波材料的反射损耗。

（6）运行结束后，右键点击Results—CreateModalSolutionDataReport—RectangularReport,点左下角的OutputVariables,在Name和Expression分别输入RL和mag（S（1,1））^2,然后再点Add,点Done.

在返回的窗口选择：

Category：

点OutputVariable;

Quantity:

RL;

Function:

dB10

最后点下面的NewReport，即可得到该吸波材料的反射损耗RL，RL为-10dB表示电磁波入射到该吸波材料后，反射波仅为入射波的10^-1即90%的能量被吸收，如果RL为-20dB则表示反射波仅为入射波的10^-2即99%的能量被吸收。

（7）通过在吸波材料中打洞或掺杂其他非吸波介质的方式，计算此时吸波材料的反射损耗，分析对比没有打洞或掺杂时的吸波效果。

2、HFSS微带天线设计实例——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第10章

3、HFSS谐振腔体分析实例——《HFSS电磁仿真设计应用详解》第13章