南昌大学HFSS工程应用仿真实验报告.doc

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1、《工程电磁场数值计算与仿真》实验报告学院：信息工程系：电子信息工程专业：通信工程班级：通信133班学号：学生姓名：陈佳日期：2016.06.16实验一交叉耦合滤波器设计与仿真一、设计指标要求：中心频率：910MHz带宽：40MHz带内反射：<20dB带外抑制：在MHz处>20dB此滤波器通过三腔微带结构(环形谐振器)实现。选用介质板的相对介电常数为εr=1.8，厚度为h=1.27mm。腔体为半波长方腔结构，腔间耦合程度通过腔间距离来控制，使得滤波器谐振频率在910MHz。最终获得反射系数和参数系数曲线的仿真结果。二、实验设备：P

2、C机、HFSS仿真软件。三、设计原理：具有带外有限传输零点的滤波器，常常采用谐振腔多耦合的形式实现。这种形式的特点是在谐振腔级联的基础上，非相邻腔之间可以相互耦合，即”交叉耦合”甚至可以采用源与负载也与谐振腔耦合，以及源与负载之间的耦合。HFSS仿真实现对滤波器贴片和馈电的建模，然后介绍端口和边界的设置，最后生成了反射系数和传输系数曲线的仿真结果。滤波器采用三腔微带环形滤波器，其耦合矩阵为：四、设计仿真步骤：（1）建立新的工程为了方便建立模型，在Tool>Options>HFSSOptions中将Duplicateboundar

3、ieswithgeometry复选框选中。（2）设置求解类型Ø在菜单栏中点击HFSS>SolutionType>DrivenModel>OK.（3）设置模型单位Ø在菜单栏中点击Modeler>Units>mm.（4）建立滤波器模型Ø建立介质基片1）在菜单栏中点击Draw>Box或者在工具栏中点击按钮。2）在软件操作界面右下角输入长方体起点坐标及X、Y、Z三个方向尺寸。输入坐标时，可以用Tab键来切换。1）在属性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该长方体命名为Substrate,透明度改为0.85.2）点击M

4、aterial后面的按钮，在材料设置窗口中点击AddMaterial按钮，添加介电常量为10.8的介质，命名为sub.Ø创建Ring_11）在菜单栏中点击Draw>Rectangle.2）同创建介质基片方法一样，输入坐标起点及尺寸，并将矩形修改名字为Ring_1.3）同理创建矩形Inner、Cut_1.4）在菜单栏中点击Edit>Select>ByName,利用Ctrl键选择Ring_1、Inner和Cut_1.5）在菜单栏中点击Modeler>Boolean>Subtract,在Subtract窗口中设置：Clonetoolo

5、bjectsbeforesubtract复选框不选，点击OK结束。Ø移动Ring_11）在菜单栏中点击Edit>Select>ByName,选中Ring_12）在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move,在坐标栏输入移动的向量。Ø创建Ring_21）在菜单栏中点击Edit>Select>ByName,选中Ring_12）在菜单栏中点击Edit>Duplicate>Mirror,在坐标栏输入镜像向量。3）在操作历史树中双击新建的矩形，在属性窗口中重命名为Ring_2Ø创建Ring_31)同创建矩形Ring_1方法，创建矩形R

6、ing_3、Cut_2、Inner_22)在菜单栏中点击Edit>Select>ByName,利用Ctrl键选择Ring_3、Inner_2和Cut_2.3)在菜单栏中点击Modeler>Boolean>Subtract,在Subtract窗口中设置：Clonetoolobjectsbeforesubtract复选框不选，点击OK结束。Ø同移动矩形Ring_1方法，移动矩形Ring_3.Ø创建Feedline_11）创建矩形F_1、F_22）在菜单栏中点击Edit>Select>ByName,利用Ctrl键选择F_1、F_2.3

7、）在菜单栏中点击Modeler>Boolean>Unite,完成矩形F_1、F_2的组合并在新组合的模型F_1上双击，在属性窗口中重命名为Feedline_1.Ø同创建Ring_2方法，通过镜像Feedline_1得到Feedline_2Ø组合Ring_1、Ring_2、Ring_3、Feedline_1、Feedline_2并命名为Trace.（5）创建端口Ø创建port_11）在菜单栏中点击Modeler>GridPlane>XZ2）创建一个矩形并命名为port_13）在菜单栏中点击HFSS>Excitations>Assi

8、gn>LumpedPort,在LumpedPort窗口的General标签中，将端口命名p1,点击Next.1）在Modes标签中的IntegrationLine中点击None,选择NewLine,在坐标拦中输入起点和尺寸，点击Next结束。Ø通过port_1镜