HFSS环形定向耦合器设计实例.docx

实验二：环形定向耦合器仿真场分析实验目的：掌握带状线的设立、理解和分析环形定向耦合器的构造和原理实验内容：运用HFSS软件设计一种环形定向耦合器，此环形耦合器使用带状线构造耦合器的工作频率为4GHz，带状线介质层厚度为2.286mm，介质材料的相对介电常数和损耗正切分别为2.33和0.000429；带状线的金属层位于介质层的中央；端口负载皆为原则的50Ω实验原理：此环形耦合器使用带状线构造，HFSS工程可以采用终端驱动求解类型4个端口都与背景相接触，因此采用波端口鼓励，且端口负载阻抗设立为50欧姆为了简化建模操作以及节省计算时间，带状线的金属层使用抱负薄导体来实现，即通过创立二维平面然后给二维平面指定抱负导体边界条件来模拟带状线的金属层；带状线的金属层位于介质层的中央在 HFSS 中，与背景相接触的表面会自动设立为抱负导体边界，因此带状线上下两边的参照地不必额外指定，直接使用默认的抱负导体边界即可实验环节及成果：一、新建工程设立1. 插入HFSS设计2. 设立求解类型 3. 设立默认的长度单位从主菜单栏选择【Modeler】→【Units】命令4. 建模有关选项设立（使得建立三维模型之后弹出属性窗口）从主菜单栏中选择【Tools】→【Options】→【Modeler Options】5. 定义变量 length从主菜单栏中选择【HFSS】→【Design Properties】命令点击Add按图填入相应的值然后点击OK点击‘拟定’6. 添加新材料从主菜单栏中选择【Tools】→【Edit Configured Libraries】→【Materials】命令点击按图填入相应的值，然后点击ok选择My_Sub，点击‘拟定’，就把My_Sub设立成默认的选用材料7. 创立带状线介质层模型随便设立一种圆 , 按图输入，创立一种正六边形柱体，点击OK 跳出属性界面，按图输入，点击‘拟定’缩放到合适的大小，可以得到下图 8. 创立带状线金属层模型随便画一种矩形，按下图设立属性双击,打开矩形属性界面,按下图设立属性，然后点击‘拟定’ 单击选择Trace 单击Duplicate Around Axis按下图设立，然后点击OK,就可复制粘贴Trace，跳出界面，直接点击‘拟定’这样就复制粘贴创立成功,随便画一种画圆，按图选择及设立属性，点击‘拟定’合并，按住ctrl,依次选择Trace, Trace1, Trace2, Trace3,Outer，点击Unite得到下图减去，随便画一种圆，按下图设立属性按下ctrl依次选择Trace和Circle1,点击Subtract点击OK,得到下图9．设立环形带状线 Trace 为抱负导体边界,直接点击OK10．设立耦合器四个端口为波端口鼓励,按下F键进入面选模式选择这个面，右键进行下面操作按左图修改属性，点击OK按图上顺序依次对其她三个端口进行同样操作。

就可以得到下图 右键，选择，将名字改为下方名字由于系统自身就设定端口阻抗为 50Ω，因此不需要再进行操作修改11. 单频求解设立按下图设立属性12. 扫频设立 按下图设立属性12.检查并运营 点击Close13. 查看 S 参数扫频成果右键单击工程树下的 Results 节点，在弹出菜单中选择【Create Terminal Solution Data Report】→ 【Rectangular Plot】命令，打开“成果报告设立”对话框按下图选择，然后点击查看生成成果报告14. 查看 4GHz 频点的 S 矩阵右键单击工程树下的 Results 节点，从弹出菜单中选择【Solution Data】命令，打开如图 9.25 所 示的求解成果显示窗口按下图设立属性：实验感想： 有了之前对HFSS的学习，这次的实验做起来比较顺手，也懂得了要注意的地方由于这个实验中要画出积分线，开始的时候没有掌握住技巧但是在我们的努力下掌握住了画积分线的技巧最后得出图像时虽然遇到了问题，但是在教师的指引下还是解决了实验课不仅让我们学会了专业知识，也教会了我们面对困难迎难而上的意义。