实验三 微波波导魔t元件的设计与仿真

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1、实验三微波波导魔T元件的设计与仿真一、实验目的1.设计一个微波波导魔T元件2.查看魔T的S参数并分析场分布图二、实验设备装有HFSS13.0软件的笔记本电脑一台三、实验原理在魔T中，当模微波信号从p1端口输入时，不能在端口p3内激发电磁场，即端口p3隔离，信号由端口p2和p4反相等分输出（E面T特性）；当信号从端口p3输入时，不能在端口p1内激发电磁场，即端口p1隔离，信号由端口p2和p4同相等分输出（H面T特性）。四、实验内容设计一个微波波导魔T元件，其指标要求如下：工作频率为4GHz。此魔T元件设计仿真中采用波导结构实现。最终获得S参数曲线和场分布图的仿真结果。五、实验步骤1.建立新

2、工程了方便建立模型，在Tool>Options>HFSSOptions中讲DuplicateBoundarieswithgeometry复选框选中。2.将求解类型设置为激励求解类型：（1）在菜单栏中点击HFSS>SolutionType。（2）在弹出的SolutionType窗口中(a)选择DrivenModal。(b)点击OK按钮。3.设置模型单位（1）在菜单栏中点击3DModeler>Units。（2）在设置单位窗口中选择：mm。4.设置模型的默认材料在工具栏中设置模型的默认材料为真空(vacuum)。5.创建魔T（1）创建arm_1画一个长方体并命名为arm_1，其位置坐标为：X：

3、-25，Y：-10，Z：0；dX：50，dY：20，dZ：75。（2）设置激励端口(a)在菜单栏中点击Edit>Select>Faces，选择arm_1的最上面表面(b)在菜单栏中点击HFSS>Excitation>Assign>WavePort(c)WavePort：General窗口，将端口命名为p1，在宽边设置积分线，然后点击Next直到Finish结束。（3）创建arm_2借助arm_1的旋转来实现。选中arm_1，点击Edit>Duplicate>AroundAxis，设置：Axis：X，Angle：90(deg)，Totalnumber：2。（4）创建arm_3和arm_4借

4、助arm_2的旋转来实现。点击Edit>Select>ByName，选择arm_2，点击Edit>Duplicate>AroundAxis，设置：Axis：Z，Angle：90(deg)，Totalnumber：3。（5）组合模型选中所有物体，点击Modeler>Boolean>Unite。6.求解设置（1）设置求解频率(a)在菜单栏中点击HFSS>AnalysisSetup>AddSolutionSetup。(b)在求解设置窗口中作如下设置：SolutionFrequency：4GHz；MaximumNumbersofPasses：6；MaximumDeltaSperPass：0.02

5、；点击OK按钮。（2）设置扫频(a)在菜单栏中点击HFSS>AnalysisSetup>AddSweep。(b)选择Setup1，点击OK。(c)在扫频设置窗口中作如下设置：SweepType：Fast；FrequencySetupType：LinearCount；Start：3.4GHz；Stop：4GHz；Count:1001。(d)将SaveField复选框选中，点击OK按钮。7.保存工程在菜单栏中点击File>SaveAs，在弹出的窗口中将该工程的命名为shiyan3，并选择路径保存。8.求解该工程，点击HFSS>AnalyzeAll9.后处理操作（1）S参数(a)点击HFSS>

6、Result>CreateModalSolutionDataReport(b)选择RectanglePlot(c)在Trace窗口中设置：Solution:Setup1:Sweep1;Domain:Sweep;点击Y标签，选择：Category:Sparameter;Quantity:S(p1,p1)、S(p2,p1)、S(p3,p1)、S(p4,p1);Function:dB。(d)点击NewReport按钮完成。（2）S参数相位(a)点击HFSS>Result>CreateModalSolutionDataReport(b)选择RectanglePlot(c)在Trace窗口中设置：

7、Solution:Setup1:Sweep1;Domain:Sweep;点击Y标签，选择：Category:Sparameter;Quantity:S(p2,p1)、S(p4,p1);Function:cang_deg。(d)点击NewReport按钮完成。六、实验结果仿真图如下：魔T的S参数曲线如下：魔T的S参数相位曲线如下：由上图魔T的S参数曲线可知，S(p2,p1)和S(p4,p1)曲线基本重合，满足功率等分要求。在中心频率4