微波实验一平行双导线
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微波实验一
平行双导线
利用HFSS对平行双导线进行仿真
一.实验要求
选用一种电磁微波仿真软件(如HFSS、CST等),完成平行双导线的模型设计,对平行双导线的场结构进行分析,包括:导体内部的场和功率传输情况;导体外部空间的场和功率传输情况;调整导体参数后的变化情况;调整传输线电尺寸(包括线间距、线长度)后的变化情况;调整填充媒质电磁参数后的变化情况等。
二.实验内容
1.建模
将两个平行铜导线置于真空的圆柱内,以便观察外部场。
首先建立两个半径0.2mm、长10mm、圆心间距为1mm的圆柱(材料为copper)作为平行双导线,再用一个长10mm、内部为真空的圆柱将其包裹。
设置边界条件与激励源,将内部的平行双导线均设置成理想边界条件,在大圆柱上底面设置wave port激励源。
求解和扫描设置
2.仿真
以50Ghz的solution frequency进行分析,查看不同场分布。
(1)导体内部的场和功率传输情况
内部电场E和磁场H:
(1)导体外部空间的场和功率传输情况
外部电场E和磁场H:
磁场局部放大图:
内部功率传输:外部功率传输:
从图像上可以看到,导体上并没有功率的传输,说明导体只起边界引导作用。
(2)调整传输线电尺寸后的变化情况
条件1:将传输线由10mm变为15mm,
观察结果
内部电场E和磁场H:
外部电场E和磁场H:
条件2:调整传输线的间距由1mm变为2mm,观察现象内部电场E和磁场H:
外部电场E和磁场H:
内部功率传输:
外部功率传输:
(3)调整填充媒质电磁参数后的变化情况
条件:改变填充媒质电磁参数,将大圆柱内由真空(vacuum)变为聚四氟乙烯teflon 内部电场E和磁场H:
条件改变后,导线上有一些功率传输的迹象,查了一些资料后也没有弄懂原因,还有待我进一步学习。
三.实验总结与感想
实验一我选了两个,由于时间原因,没有及时把两个都做完。
做实验之前我对HFSS软件是完全陌生的,开始做时阻挠重重。
经过自己的多次摸索和室友的帮助,我对HFSS软件的应用有了一些认识,能够应用简单的操作实现场和功率传输等问题,也使我对平行双导线有了新的认识。
而且也认识到了HFSS软件的便利之处。
以后要多多的应用此软件,可以用其解决一些学习、工作中的问题。