hfss微带耦合系数
HFSS高性能平行耦合微带带通滤波器设计与仿真攻略
HFSS高性能平行耦合微带带通滤波器设计与仿真攻略实现射频带通滤波器有多种方法，如微带、腔体等。
腔体滤波器具有Q值高、低插损和高选择性等特点，但存在成本较高、不易调试的缺点，并不太适合项目要求。
而微带滤波器具有结构紧凑、易于实现、独特的选频特性等优点，因而在微波集成电路中获得广泛应用。
常用的微带带通滤波器有平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、1/4波长短路短截线滤波器、交指滤波器等形式以及微带线的EBG (电磁带隙)、DGS(缺陷地结构)等新结构形式。
而平行耦合微带带通滤波器具有体积小、重量轻、易于实现等优点。
01平行耦合带通滤波器的基本原理平行耦合带通滤波器是一种分布参数滤波器滤波器，它是由微带线或耦合微带线组成，其具有重量轻、结构紧凑、价格低、可靠性高、性能稳定等优点，因此在微波集成电路集成电路的供应商中，它是一种被广为应用的带通滤波器。
滤波器的基础是谐振电路，它是一个二端口网络，对通带内的频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。
微波带通滤波器在无线通信系统通信系统中起着至关重要的作用，尤其是在接收机前端。
滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏，它不仅起到频带和信道选择的作用，而且还能滤除谐波，抑制杂散。
02平行耦合带通滤波器结构与模型的创建平行耦合带通滤波器原理平行耦合单元由两根相互平行且有一定间距的微带线组成，其结构图包括介质层、接地层和微带线如图 3.3 所示。
图中每根微带线的宽度和厚度分别为为W 和t；两根微带线的间距为S；介质层厚度和介电常数分别为h 和Er。
两根微带线通过接底层产生了耦合效应，随之产生了奇模和偶模特征阻抗。
平行耦合带通滤波器通过级联平行耦合线元件得到。
平行耦合带通滤波器的相对带宽BW 与中心频率、上边频和下边频有关，而奇模和偶模特征阻抗由低通滤波器参数g、滤波器输入输出端口特征阻抗Zo和耦合单元组成。
可由以下公式得到：平行耦合带通滤波器参数计算与设计本节中所设计的平行耦合带通滤波器指标如下表所示：根据表中滤波器指标，选择0.1dB纹波的切比雪夫滤波器来设计，阶数为5阶。
HFSS分析小型化微带滤波器
用Ansoft HFSS 分析小型化、高带外抑制的微带滤波器赵 平上海航天局八0四研究所电子三室 200082摘要：本文用Ansoft HFSS 分析小型、高带外抑制的PBG 结构的微带滤波器的结构形式和特有的频率响应特性。
关键词： PBG 光子带隙结构 Ansoft HFSS 微带 带通滤波器1. 引言随着“无线时代”的到来，微波工程师关注于电磁波频谱合理、高效、安全的使用、EMI / EMC 问题的解决，小型化、高带外抑制、低成本、宽带滤波器的研究、应用有着重要的意义。
微波滤波器已成为无源微波元件的主角之一，它不仅能完成本身的任务，而且能代替其他一些微波元件的功能，或者可把另外一些微波元件看成微波滤波器结构来进行设计，随着新材料、新技术的引入、应用，滤波器的概念“广义化”。
2. 滤波器设计2.1 滤波器响应函数类型选择图2 1994年 Alumina 构建的光子晶格滤波器特性可用其频率响应来描述，按其特性的不同可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。
图1中是以带通滤波器为例的滤波器响应，图中横坐标是归一化频率f，纵坐标是工作衰减（简称“衰减”）或插入衰LA 。
图 1 中所示三种函数滤波器的传输特性，观察可知不同点在于传输零点的位置： Chebyshev 函数滤波器传输零点在无限远处，Elliptic 函数滤波器传输零点在有限特定频率且阻带呈现等波纹特性，Quasi-Elliptic 函数滤波器将 hebyshev 函数滤波器和 Elliptic函数滤波器的特性“融合”在一起：即保留了无限远处的零点，又有一对传输零点在特定频率。
由此分析，可得出关于滤波器类型选择的依据：为了满足通带的插入损耗带外隔离，应选级数较少的滤波器，相应的级数较少的滤波器的Q 值也低；通带边沿的插入损耗期望等同于通带中心频率的插入损耗，在 Elliptic 函数滤波器、Quasi-Elliptic 函数滤波器中通带边沿的插入损耗受截至频率附近的传输零点影响较大；Chebyshev 函数滤波器和 Elliptic 函数滤波器、Quasi-Elliptic 函数滤波器相比 ，虽然带外隔离较好，但在靠近通带边沿处比选择性差；虽然可以通过增加级数提高选择性，但同时带内插入损耗也增加；Elliptic 函数滤波器在靠近通带边沿有较高的选择性，但是相对于 Quasi-Elliptic 函数滤波器，它的带外隔离较差；Elliptic 函数滤波器应用分布元件较难实现，而 Quasi-Elliptic 函数滤波器却较之容易满足设计要求。
hfss微带耦合系数
hfss微带耦合系数
HFSS (高频结构模拟软件)中，微带耦合器的耦合系数是通过仿真得到的，计算公式如下：
k = 20\log_{10}\left(\dfrac{P_{2}}{P_{1}}\right)
其中，P_{1}是耦合器中未激励端口的输入功率，P_{2}是输出端口的功率。
这个公式可以通过仿真得到。
另外，在HFSS中，还可以通过设置目标参数来计算耦合系数。
具体步骤如下：
1. 创建仿真模型并设置端口和微带耦合器。
2. 在“Analysis Setup”中选择S参数（S-Parameters）分析。
3. 在“Goals”栏中单击右键，然后选择“Add/Edit Goals”。
4. 在“Add/Edit Goals”对话框中，选择“S-Parameters”目标类型，然后在“Variables”栏中选择需要计算的S参数，如S21和S31。
5. 在“Criteria”栏中选择“Coupling”，然后在“Coupling”栏中选择“3dB Coupling”。
6. 单击“OK”保存设置。
7. 运行仿真。
8. 在仿真完成后，可以在“Project Manager”中找到统计信息（Statistics）栏中的耦合系数。
HFSS常见问题集锦
HFSS常见问题集锦1、HFSS仿真结果的疑问我在做一个超宽带天线，用ansoft仿真结果也差不多了，可是同一模型当我把扫频范围设定为，结果（方向图和驻波）变化很大，我进一步细化又把频率范围设为时，结果再次变化，一次比一次变化大。
我想问各位大虾，同一模型是不是每次频率设定范围不一样，结果就差距很大，那我仿真时该设定多大范围比较好呀？欢迎热心同志给予解释帮助，，，多谢咯答：仿真频率范围无谓，关键是在不同的频段仿真的时候你的空气盒子大下得相应的改变，为你仿真中心频段的１／４波长．如果仿真频段太宽，也可以分段仿真．2、请教：这个同轴是怎么加的图片：请问这个同轴是怎么加的垫片印刷在介质板上使用50ohm同轴线馈电请问同轴的内轴外轴都是怎么加到天线上的我只将内探针加到了介质上结果有一个谐振点总是畸变肯定是我的同轴馈电出了问题麻烦大家帮我看看我想了好久了答：建模时只要画出同轴与地板交界处端口就行了（内心不变），重新画出地板（画一个面）从这个地板上讲端口和内心减去（克隆），将内心从端口中减去（克隆），再在端口处设置激励就行了。
其实只要把你的模型发上来，一看就明白了，上面的回答应该是用集中端口设同轴线的做法，附一个例子给你看看，模型比较大，把端口放大就可以看到细节部分了下载 1fed by coax (6 K) 下载次数:313、提一个关于Radiation Boundary的问题如题,按照full book上的说法,只要将模型边界条件设置成Radiation Boundary,就相当于不受边界的约束,波可以辐射到无限远空间,换句话说求解的空间大小已经不会对求解结果产生影响.但是我在做微带模型时对空气层的大小设置不同值后发现结果不同.请高人指点迷津!答：关于这个，可以参考金建铭的电磁场的有限元方法一书，电磁场的有限元方法中对于计算区域的截断的处理都不是非常的理想，辐射边界也是近似，至于辐射边界与计算目标的距离说法更是不一，论坛之前有帖子进行过大规模的讨论，我记得结果似乎是没有完全的定论，最常见到说法是波长就”差不多“，呵呵具体每种情况到底差多少也不可一概而论。
HFSS仿真工程实例 (微波器件)
LR 10 lg 1 S21 j dB
2
（5-1-3）
滤波器的相位响应为
21 ArgS21 j
（5-1-4）
由此可得该网络的群延时响应为
d 21 d d
（5-1-5）
第5章工程实例 1.Butterworth响应 1930年，Butterworth提出了一类响应函数：
（5-1-11）
其中，ε =10LAr/10-1表示带内波纹系数。该响应在复平面上 的复极点为 2i 1 1 pi j cossinh j （5-1-12） 2n
1 1 1 sinh sinh n
（5-1-13）
第5章工程实例
来给出的高），由带外衰减给出模式k1的值：
L As
其中，LAs是阻带的衰减要求。
2 2 （5-1-19） 10 lg 1 10 lg 1 k2 1
第5章工程实例 (4)计算滤波器的节数n：
KK1 ' n K1 K '
（5-1-20）
其中，K是以k为模数的第一类完全椭圆积分 ;K′是以k的余 模数 k ' 1 k 2 为模数的第一类完全椭圆积分 ;K1 是以 k1 为 模 数 的 第 一 类 完 全 椭 圆 积 分 ;K1′ 是 以 k1 的 k1余 ' 模 1 数 k12 为模数的第一类完全椭圆积分。滤波器的节数选用大于n的 整数，为n+1。
（5-1-34）
在上面所述的准椭圆函数的构造方法中，必须对等波
纹系数进行适当的修正，以得到修正后的等波纹系数 ε 1。
修正波纹系数的方法有下面两种。 (1)取ω Fn导数为零的点，得到(-1,1)内各点的最大值α ， 则
hfss耦合器仿真设计范例-概述说明以及解释
hfss耦合器仿真设计范例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在HFSS耦合器仿真设计范例这篇文章中，我们将介绍HFSS耦合器的原理和仿真设计步骤。
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种电磁场仿真软件，广泛应用于高频电磁场仿真领域。
耦合器作为一种重要的电路元件，在无线通信和微波领域具有广泛的应用。
通过仿真设计，我们可以模拟和优化耦合器的性能，以满足实际工程需求。
本篇文章的主要目的是通过以HFSS为工具，详细介绍耦合器的仿真设计过程。
首先，我们将在理论背景部分介绍一些基本的电磁场理论知识，包括电磁波的传输和耦合原理。
随后，在HFSS耦合器的原理部分，我们将重点讲解HFSS软件在耦合器仿真中的应用。
接下来，我们将详细介绍HFSS耦合器的仿真设计步骤。
这包括建立仿真模型、设置边界条件和材料属性、定义仿真参数等。
我们还将介绍如何通过改变耦合器的几何参数来优化性能，如改变耦合间隙、调整导体尺寸等。
通过仿真结果的分析和对比，我们可以评估不同设计参数对耦合器性能的影响，并提出设计优化建议。
最后，在结论部分，我们将对实验结果进行分析和总结。
通过对仿真数据的分析，我们可以得出一些结论，如耦合器的带宽、传输损耗等。
同时，我们也会给出一些建议，如如何改善耦合器性能或进一步优化仿真设计。
通过本文的学习，读者将了解到HFSS耦合器的原理和仿真设计步骤，并能够利用HFSS软件进行仿真设计。
这不仅对于从事无线通信和微波领域研究的工程师和学者有重要意义，同时也对于对电磁场仿真感兴趣的读者有一定的参考价值。
在实际工程应用中，通过仿真设计可以节省成本和时间，同时提高产品性能和可靠性。
因此，熟练掌握HFSS耦合器的仿真设计方法对于工程实践具有重要的指导意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构部分的主要目的是介绍整篇文章的组织方式，以及各个章节的内容概述。
通过对文章结构的明确介绍，读者可以更好地理解整篇文章的逻辑架构，有助于他们更好地理解和接受文章的内容。
hfss本征模提取耦合系数
hfss本征模提取耦合系数HFSS是一款电磁仿真软件，用于模拟和优化微波元件和天线。
在HFSS的模拟中，本征模提取是电磁场计算的重要一环，它通常用于确定耦合系数，这是模拟中的关键参数之一。
本文将详细介绍HFSS中如何提取本征模和计算耦合系数。
本征模提取方法本征模通常是指共模模和差模模，它们是微带线、同轴线等传输线的常见模式。
在HFSS中，本征模可以通过电感-电容（LC）基础模型来建模。
具体步骤如下：1. 将设计区域分为两个相同的补丁区域。
2. 向补丁区域的中心加入电容。
4. 将电感和电容连接起来。
5. 在HFSS设计中，将本征模的端口配置为异面，这样可以将共模和差模分开处理。
6. 通过调整电感和电容的参数，可以在HFSS中找到本征模的频率和模式。
建立本征模后，我们可以将它用于计算传输线之间的耦合系数。
传输线耦合系数计算方法耦合系数是指两条传输线之间的能量传输效率，通常用dB单位表示。
在HFSS中，我们可以通过建立本征模来计算两条传输线之间的耦合系数。
以下是具体步骤。
1. 对于每个传输线，创建一个本征模。
2. 在HFSS的模拟中，调整传输线的位置和长度，使其与本征模的位置和长度相同。
3. 将本征模中的端口定义为异面，并将它们与相应的传输线连接。
4. 运行仿真，得出传输线之间的耦合系数。
5. 对于差模耦合和共模耦合，分别计算它们的耦合系数，并进行比较。
总体来说，利用本征模提取耦合系数的过程相对简单，但需要一定的仿真技巧和经验。
通过将本征模与传输线合理地配置和连接，我们可以在HFSS中精准地计算出不同类型传输线之间的耦合系数，从而优化电路设计并获得更好的性能。
ANSYSHFSS与Icepak电热耦合仿真与计算
ANSYS HFSS 与ICGPak 电热耦合仿真与计算随看通信产品小型化、高空化的发展趋势，越来趣多的射频系统以摸块化的产品形态岀 现,而高频性能、热性能以及结构性能是^频模块的重要衡量指标；ANSYS 射频模块多物理场仿真方案可以协同考虑电磁、热、结构之间的相互效应和影响,为射频模块设计提供一 休化仿真方案。
本文主要介绍ANSYS HFSS 与ICePak 软件迸行电磁一热流的耦合仿真。
在HFSS 中计算的金属层模型表面损耗和介质层摸型的体积勰作为热源,导入ICePak 中迸行强迫网令的计算，使用HFSS 与ICePaIC 逬行电热单向耦合计算的流程如图所示:1、ANSYS HFSS 的设置与计算首先使用HFSS 对模型进行材料、边界和®励条件以及求解条｛櫛设置，计算金属层模 型妾面损耗和介质层模型的休积损耗，作为Icepak 的热源。
休积功率的损耗，包括貝有线 性材料特性的物体的欧姆损耗、电介质损耗及磁损耗(需要到物体内部逬行求解)・其表达 式为 Pv = fRe(E ∙r +jwB ∙IΓ)表面功率损耗是由所有夕卜在的及内在的表面阻抗边界条件所弓I 起的,其表达式为PS =扌 Re(EXH ・)外在的表面阻抗边界条件包括有限导体边界条件、阻诜边界条件、层间阻抗边界条件、隼总 RLC 边界条件、不对内部求解的导体。
电磁计算后可以诵过结果后处理查看金属层与介质层的根耗分布，i 甬过场计算器，可 以计算总的损耗值。
A宠I 0 Geofnetry >/■ 關 Setup>/ ff SolIJti∞>/■▼C1 I溢 ICePak> 2 6t SetLPJ “3Qd SOIUtiOn √ <12 3 4 HFSS DeSignB1Q∂ GeOInetry √ .GeOfnetry • 2ICePakslVl5efupι IaStAaaP(IVeP ħ<sc-∙0dcg ,r<eq (GMZJ Sd IIPI LaStA(IaPIVe is C-1Odcq t1 4 0000∞06977740 2419∞GUOEUrry∙ ⅞MR A*- Z ΛOHrWR ∙ C.「Point「LJnQ<∙ SUnO* C* VOlUme C* COOrdaivt3OK AIlobjQQIfidiel ∙^αtr ∙ c GIObeJXr 4QIobaJxZ QIObaJ:VZ Qr>d_g>lone1MBCrQOUIP_1T ClGO PonI POtlZ ROIertiwCSI :>CT RelaIVoCSI :X2 ReIal4vαCSl VZCanCel∙ FiddS COkUUtOrSd SurtaoeLM6D ∙o(∣y2v DeSignmOdeIer 的设置与更新只有通过ANSYS WOrkbenCh 平台才可以逬行HFSS 与ICePak 逬行耦合仿真,将HFSS 中的模型⅛Λ Geometry 中 通过DeSignmOdeler 对模型逬行处理转化为ICePak可以接受的格式。
HFSS常见问题集锦(增强版)
1、HFSS仿真结果的疑问我在做一个0.3g--2.7g超宽带天线，用ansoft仿真结果也差不多了，可是同一模型当我把扫频范围设定为0.3g--1g，结果（方向图和驻波）变化很大，我进一步细化又把频率范围设为0.3--0.6g时，结果再次变化，一次比一次变化大。
我想问各位大虾，同一模型是不是每次频率设定范围不一样，结果就差距很大，那我仿真时该设定多大范围比较好呀？欢迎热心同志给予解释帮助，，，多谢咯！！！答：仿真频率范围无谓，关键是在不同的频段仿真的时候你的空气盒子大下得相应的改变，为你仿真中心频段的１／４波长．如果仿真频段太宽，也可以分段仿真．2、请教：这个同轴是怎么加的图片：请问这个同轴是怎么加的垫片印刷在介质板上使用50ohm同轴线馈电请问同轴的内轴外轴都是怎么加到天线上的我只将内探针加到了介质上结果有一个谐振点总是畸变肯定是我的同轴馈电出了问题麻烦大家帮我看看我想了好久了答：建模时只要画出同轴与地板交界处端口就行了（内心不变），重新画出地板（画一个面）从这个地板上讲端口和内心减去（克隆），将内心从端口中减去（克隆），再在端口处设置激励就行了。
其实只要把你的模型发上来，一看就明白了，上面的回答应该是用集中端口设同轴线的做法，附一个例子给你看看，模型比较大，把端口放大就可以看到细节部分了下载1fed by coax lumpedport.rar(6 K) 下载次数:313、提一个关于Radiation Boundary的问题如题,按照full book上的说法,只要将模型边界条件设置成Radiation Boundary,就相当于不受边界的约束,波可以辐射到无限远空间,换句话说求解的空间大小已经不会对求解结果产生影响.但是我在做微带模型时对空气层的大小设置不同值后发现结果不同.请高人指点迷津!答：关于这个，可以参考金建铭的电磁场的有限元方法一书，电磁场的有限元方法中对于计算区域的截断的处理都不是非常的理想，辐射边界也是近似，至于辐射边界与计算目标的距离说法更是不一，论坛之前有帖子进行过大规模的讨论，我记得结果似乎是没有完全的定论，最常见到说法是0.25波长就”差不多“，呵呵具体每种情况到底差多少也不可一概而论。
HFSS的后处理及场计算器的使用
RLUP “rolls” the stack upward, moving the
bottom entry to the top
EXCH exchanges or swaps the top two stack entries
4-27
HFSS Field Calculator: Detail Layout-
Scalar E-field data graphed along a line
geometry
The calculatiorv can manipulate many different types of data
Geometric Complex Vector Scalar
Data types are indicated in the calculator stack for each entry Most calculator operations are only available on the appropriate data type(s)
Mag_E Mag_H Mag_Jvol Mag_Jsurf ComplexMag_E ComplexMag_H ComplexMag_Jvol ComplexMag_Jsurf Local_SAR (Specific Absorption Rate) Average_SAR
注：在绘制场图前必须先选择一个面或者一个多点 线。
HFSS的后处理及场计算 器的使用
Ansoft HFSS的后处理（Results）
Create Report
4-2
可绘制图形
Eigenmode solution（本征模解）
Eigenmode Parameters (modes)（本征模参数图形）
hfss详细的滤波器设计
在论坛逛了也有些日子了，发现有很多初学者其实是怀着兴奋的心情来论坛，希望可以在这里初窥滤波器的奥秘，希望有朝一日自己也可以成功的设计出一款性能不错的滤波器。
下面介绍的虽然是普通的滤波器设计流程，但其具有很强的代表性，大多数耦合谐振器滤波器都应遵循下面的几个设计步骤，尤其是对于初学者，这可以帮助大家理解最最最最基本的概念。
当然了，对于高手来说，其实可以省略很多中间过程。
声明：本文是基于Jia-Sheng Hong 的‘Microstrip Filters for RF Microwave Applications’中第八章、第九章所介绍内容。
1，首先，我们要对耦合矩阵有个感性的了解。
大家在看论文时，其实可以看到都会给出一个对应的耦合系数矩阵。
用来综合耦合系数的软件很多，大家可以花点时间稍微研究下就可以了。
需要指出的是，曾经有同学问我，为什么我用软件综合出的耦合系数矩阵中的系数都那么大，很多在1左右，好像无法实现啊！原因是：综合出的矩阵是归一化的耦合矩阵，你需要乘以你设计的百分比带宽才能得到你所想要的真实的耦合系数。
例如书中的式子2，拥有了耦合系数矩阵，就需要确定所采用的谐振器类型，整个滤波器的几何结构。
此处采用一个四阶开口环交叉耦合滤波器来做为实例，下面的耦合系数矩阵是我从一篇文章copy过来的，只是作为一个辅助。
（正、负仅仅是一个符号，一般来说，我们将正值视为磁耦合，负视为电耦合，反之亦然）其对应的几何结构如下所示，其中1和4是开口相对，为什么呢，因为微带开路端电场比较强，这么放置1和4才能产生耦合系数矩阵中所需的电耦合。
同样的原理，我们知道2和3之间产生的是磁耦合，至于1和2、3和4为什么这么放，它们之间是混合耦合，建议大家去看书，解释起来麻烦点。
3，那么，谐振器之间的几何尺寸怎么确定呢？再下一步，就是用HFSS来提取两两谐振器之间的耦合系数与几何尺寸的关系了。
只有确定了所有的几何尺寸，才能建立一个滤波器的初始模型。
基于hfss的ku波段微带发夹线滤波器的设计
本科毕业论文( 2016 届 )题目：基于HFSS的KU波段微带发夹线滤波器的设计学院：信息工程学院专业：电子信息工程专业学生姓名：年东亚学号： 21206022033指导教师：何宁业职称（学位）：助教合作导师：孙剑职称（学位）：讲师完成时间：2016年 5月 15日成绩：黄山学院教务处制学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。
本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。
本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。
声明人（签名）：年月日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3)1.1 研究背景和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 本文内容和结构安排 (4)2 微带发夹线滤波器设计及原理 (4)2.1 微带滤波器简介 (4)2.2 重要参数 (4)2.2.1 耦合系数矩阵（内部耦合） (4)2.2.2 外部品质因数（外部耦合） (5)2.2.3 S参数 (6)2.3 微带发夹线滤波器设计方案 (6)2.3.1 设计目标 (6)2.3.2 设计原理 (6)3 软件仿真 (8)3.1 设计步骤 (8)3.2 结果及分析 (8)4 总结与展望 (10)4.1 总结 (10)4.2 展望 (10)参考文献 (11)致谢 (11)基于HFSS的Ku波段微带发夹线滤波器的设计信息工程学院电子信息工程年东亚（21206022033）指导教师：何宁业（助教）合作导师：孙剑（讲师）摘要：随着通信技术发展的日益成熟，滤波器在通信技术中成为了不可缺少的器件，特别是微带滤波器在各电路网络中得到了广泛地应用。
本设计以各谐振器间的耦合关系为基础，通过HFSS软件仿真实现一款Ku波段微带发夹线滤波器。
关键词：耦合；Ku波段；发夹线The Design of Ku Band MicrostripHairpin Line Filter Base on The HFSSNian Dong-ya Director:He Ning-ye Co-Advisor:Sun Jian （School of Information Engineering，Huangshan University，Huangshan，China，245041）Abstract：With the development of communication technology matures, filter has become an indispensable device in communication technology, especially the microstrip filter has been widely used in the circuit network. This design is based on the coupling relationship between the resonator and by HFSS software simulation to achieve a Ku band microstrip hairpin filter.Key Words：The Coupling Coefficient；Ku Band；Hairpin Line1 引言1.1 研究背景和意义随着时代的前进和科技的进步，大千世界万物都在时时刻刻的变化着进步着，时代的前进和科技的进步都与通信息息相关。
hfss解析
另一个解释：求解类型决定结果的类型,激励如何定义,及收敛性.有以下三种求解类型可用:1. 模式驱动求解用于计算基于模式的S参数.S矩阵将以事件和波导功率反射的模式表示.当你想用HFSS计算微波传输带，波导，传输线等被动高频结构的基于模式的S参数时，选择Driven Modal。
S参数解决将用一系列波导模的入射和反射能量来表示。
2. 终端驱动求解计算基于终端的多导体传输线端口的S参数.S矩阵的解将以终端的电压和电流表示.当你想用HFSS计算基于终端的多导体传输线端口的S参数时，选择Driven Terminal Solution。
S参数的解将用一系列电压和电流来表示。
3. 本征模求解计算一个结构的本征模或其谐振频率.本征模解决找出结构的谐振频率及在该频率时的场分布的问题.本征模式解决器可以找到损耗结构和无损结构的本征模式，可计算空腔的无负载Q。
Q是品质因数，是系统消耗了多少能量的量度。
无负载Q是由无损材料造成的能量损失。
因为端口和其他源被限制在本征模式问题中，被计算的Q不包括由这些源造成的损耗。
HFSS book给出的对几种模式的解释:Choose the Driven Modal solution type when you want HFSS to calculate the modal-based S-parameters of passive, high-frequency structures such as microstrips, waveguides, and transmission lines. The S-matrix solutions will be expressed in terms of the incident and reflected powers of waveguide modes.Driven Terminal SolutionChoose the Driven Terminal solution type when you want HFSS to calculate the terminal-based S-parameters of multi-conductor transmission line ports. The S-matrix solutions will be expressed in terms of terminal voltages and currents.Eigenmode SolutionChoose the Eigenmode solution type to calculate the eigenmodes, or resonances, of a structure. The Eigenmode solver finds the resonant frequencies of the structure and the fields at those resonant frequencies.关于driven modal与driven terminal的理解关于driven modal 与driven terminal 的理解1.driven modal 模式驱动, 所谓模式驱动就是hfss根据用户所定义的模式数目求解端口模式数目及场分布,并为每个模式分配相等的功率,仿真时用端口场分布做为边界条件对内部进行求解,默认端口阻抗为Zpi 无须定义积分线来求解电压, S参量用入射反射功率来表示2.对于分析偶合传输线等一个端口上有多个终端,而求解终端之间偶合问题的模型,drivenmodal 是不适合的.应用driven terminal ,这里以微带偶合传输线为例子说明这个问题在这个端口上tem波有两种模式1.偶模:V1=V2 2.奇模. V1=-V2 (V1为导体1对接地板等效电压, V2为导体2对接地板等效电压) 如果用driven modal求结则这两种模式分别被赋予相等功率,而求解出的S11则是整个端口上的每一种模式的反射情况,而不能直接求出两线的偶合状况(例如只激励导体1,求导体2上的端口电压)这显然是不合适的.(关于偶合传输线问题详情见microwave engineering edition 3 7.6节)Driven terminal默认的求解终端阻抗为Zvi 故对于每个终端需要定义积分线,例如上图中terminal 的积分线为从接地版到导体1的连线(导体1,接地版都为等势体,路径没有关系),terminal2的积分线为接地版到导体2) 计算机求解时对两个终端分别进行激励,通过电压与电流来计算他们之间的偶合关系.3总结1.如果模型中有类似于偶合传输线求偶合问题的模型一定要用driven terminal求解,2.driven modal适于其他模型, 但一般tem模式(同轴,微带等)传输的单终端模型一般用driven terminal分析(tem波电压一般由两导体之间电场积分定义,电流为环线磁场的积分,阻抗Zvi=Zpi=Zpv区别于TE TM) 由于其直接对电流电压求解而避免了对整个面上功率的计算从而比较简便.从help的解释来看，Eigenmode solution主要用于谐振结构，而Driven Modal和Driven Terminal 主要用于传输线、波导，包括天线等结构。
ANSYS HFSS与Icepak电热耦合仿真与计算
如果进行HFSS与Icepak的双向耦合计算，需要在HFSS中将模型的材料设置为温度的函数。
在Icepak中勾选温度反馈选项，在Workbench平台下设置温度反馈，进行电热双向耦合仿真。
下图为电磁-热流双向耦合的流程图。
本文主要是使用ANSYSHFSS与Icepak软件，对微波电路中常用的滤波器进行了电磁—热流的耦合模拟计ห้องสมุดไป่ตู้。首先在HFSS中对模型进行了各种参数的设置，并在HFSS中对混合环进行了计算，得到了带状线介质层的体积热耗和带状线金属层的表面热耗。最后对HFSS计算的损耗和Icepak中计算的热耗进行了比较，证明两者之间数据传递的精度。
只有通过ANSYS Workbench平台才可以进行HFSS与Icepak进行耦合仿真，将HFSS中的模型导入Geometry中，通过Designmodeler对模型进行处理，转化为Icepak可以接受的格式。
3、ANSYS Icepak的设置与计算
在Workbench平台下，把HFSS中的模型和求解的损耗结果导入Icepak中，设置计算区域，风冷的方式与风速，模型材料，然后进行网格的划分，最后进行求解。
在HFSS中计算的金属层模型表面损耗和介质层模型的体积损耗作为热源，导入Icepak中进行强迫风冷的计算，使用HFSS与Icepak进行电热单向耦合计算的流程如图所示：
HFSS仿真耦合器共12页word资料
HFSS仿真耦合器使用说明一．软件安装1．打开\HFSS92\Max文件夹，运行autorun，选择install HFSS进行安装。
2．安装完毕打开\HFSS92\Ansoft.HFSS.V9.2.Crack-EFA文件夹，运行破解。
二．HFSS界面介绍三．启动HFSS并设置1．点击桌面HFSS图标启动HFSS。
如图：2．新建一个项目文件。
选择菜单file>new，从project菜单选择insert HFSS design。
这时三维模型窗口出现。
3．设置解的类型。
选择菜单HFSS>solution type，点选第一项Driven Model。
4．设置长度单位。
选择菜单3D Modeler>Units。
选择下拉列表单位mm。
四．创建物理结构图形（参考同类产品尺寸或相关设计资料计算）1．点击画矩形图标，在右下方输入起始点坐标X：0，Y：0，Z：0，回车。
输入长度、宽度DX：2.05，DY：21.4，DZ：0，回车。
这时弹出窗口，选择attribute标签设置name为u1，点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral＋D键，在窗口内预览全部图形。
2．点击画矩形图标，输入起始点坐标X：2.05，Y：21.4，Z：0，回车。
输入长度、宽度DX：-1.86，DY：21.4，DZ：0，回车。
这时弹出窗口，选择attribute标签设置name为u2，点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral＋D键，在窗口内预览全部图形。
3．点击画矩形图标，输入起始点坐标X：3.8，Y：0，Z：0，回车。
输入长度、宽度DX：2.05，DY：20.4，DZ：0，回车。
这时弹出窗口，选择attribute标签设置name为d1，点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral＋D键，在窗口内预览全部图形。
HFSS软件设计定向耦合器
- 42 - Ansoft2004年用户通讯一种定向耦合器的HFSS 软件设计张则伟中国电子科技集团公司第三十六研究所（314001）摘要：本文论述了用HFSS8.0高频电磁场仿真软件设计2倍频的一种垂直设置平面电路(VIP)定向耦合器的过程。
在软件仿真中通过宏命令修改一些设计参数，很容易找到一种结果较理想的参数，并实际设计出一种能满足要求的定向耦合器，大大缩短工程应用时间。
关键词：HFSS8.0 定向耦合器 紧耦合一. 设计前提本人在工程设计中需用到一种紧耦合的宽带定向耦合器，要求一种结构非常小巧、制作非常简单和成本较低的3dB 定向耦合器。
而微带线耦合器在耦合大于10dB 时，两根微带线要靠得非常近，很难实现，交指耦合器实际制作太麻烦，分支线耦合器体积太大。
而VIP 定向耦合器就具有体积小巧、制作简单，成本也很低，它的基本结构是垂直设置在主带线电路上的耦合带线，其中主基片可选用如环氧玻璃之类较便宜的材料，垂直部分采用高Q 基片，通过改变垂直基片的介电常数和厚度，可以控制其耦合度大小。
二. 软件仿真与实际设计VIP 定向耦合器的模型结构如图1所示。
在VIP 定向耦合器设计中要用到的相关参数见图2所示，其中，t1为主基片厚度，t2为垂直基片厚度，h 为耦合带线高度，εr1为主基片介电常数，εr2为垂直基片介电常数。
在HFSS 仿真时，我们选取主基片为环氧板其εr1=5.0，t1=1.0mm ，垂直基片为聚四氟乙烯板其εr2=2.15，对多组t2和h 进行计算分析，最后为达到想要的频段和耦合值，取t2=0.5 mm ，h=2.2 mm 。
HFSS 仿真结构如图3所示，其中S11为输入端反射系数，S12为隔离度，S13为耦合度，S14为主路损耗。
从图3可以知道此定向耦合器的性能不错，在2个倍频内的耦合幅度变化小于0.6dB ，定向性在整个频段也超过20dB ，我们按照这组参数实际制作了一个模型，测得的数据如图4所示。
射频ADS微波HFSS相关 微波实验五 微波定向耦合器
实验五定向耦合器实验一实验目的1. 掌握微波定向耦合器的原理及特性2. 学会使用A V3620矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的耦合度及插入损耗二实验原理2.1 定向耦合器概述定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线等几种类型。
理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络，如图5-1所示。
定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传输的微波功率经过小孔或间隙等耦合机构，将一部分功率耦合到副线中去，由于波的干涉和叠加，使功率仅沿副线中的一个方向传输（称正方向），而在另一个方向几乎没有或极少功率传输（称反方向）。
图5-1 定向耦合器方框图定向耦合器有四个端口，其作用可由图5-1所示的四端口网络说明。
设图中1、3为主线，2、4为副线。
若波由端口1输入，则一部分直通端口3输出，另一部分经耦合到端口2输出，端口4无输出；或端口4输出，端口2无输出。
端口3称为输出端口，端口2称为耦合端口，端口4称为隔离端口。
在一定条件下，1、2两端口彼此隔离，3、4两端口也彼此隔离。
在各端口均接匹配负载的条件下，可以定义描述定向耦合器的特性参量，主要包括耦合度、方向性、输入驻波比和工作频带等。
1. 耦合度输入至主线的功率（端口1输入功率1P ）与副线中正方向传输的功率（端口2输出功率2P ）之比的对数称为定向耦合器的耦合度C ，即()2110lg dB P C P = 显然，由于输入功率总是大于输出功率，故此分贝数必为负值，但习惯上只说它的绝对值（正值）而不提及符号。
耦合度C 越大，表明耦合到副线的能量越少，耦合越弱。
当然也可以用正分贝数来表示定向耦合器的耦合特性，这时不用21P P ，而用其倒数12P P ，称为过渡衰减，用分贝表示为 ()1210lg dB P L P = 显然，L 必为正值，它与耦合度等值反号。
L 越大，说明衰减越大，耦合越弱。
2. 方向性在理想情况下，副线中一个端口有输出时，另一个相反端口应没有输出。
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HFSS微带耦合系数
引言
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种用于电磁场仿真和分析的软件工具。
微带耦合是微波器件中常见的一种耦合方式，在无线通信、雷达和天线系统中得到广泛应用。
本文将详细介绍HFSS中微带耦合系数的概念及其在微波器件设计中的应用。
微带耦合的基本概念
微带耦合是指通过微带传输线之间的电磁耦合，在微波电路中实现能量的传递和耦合。
微带耦合可以分为交互式耦合和耦合线耦合两种形式。
交互式耦合
交互式耦合是指在两个相邻的微带传输线之间存在一段共同区域，通过该区域内的电磁场交互，实现能量的传递和耦合。
交互式耦合常用于微带过渡、馈电网络等设计中。
耦合线耦合
耦合线耦合是指在微带传输线的一侧增加一条平行的耦合线，通过电磁场的耦合，实现能量的传递和耦合。
耦合线耦合常用于耦合器件和耦合天线的设计中。
HFSS中微带耦合系数的计算方法
HFSS中微带耦合系数是用于描述微带耦合效果的一个重要指标。
通过计算耦合系统中S-参数的幅度和相位信息，可以得到微带耦合系数。
计算步骤
1.在HFSS中建立微带耦合的仿真模型。
2.定义入射端和出射端的端口。
3.设置仿真参数，如频率范围、激励方式等。
4.运行仿真，得到仿真结果。
5.分析仿真结果，计算S-参数的幅度和相位信息。
6.根据S-参数计算微带耦合系数。
计算公式
微带耦合系数定义为入射端和出射端之间的功率比值，并可以表示为S-参数幅度的对数形式。
具体的计算公式如下：
微带耦合系数(dB) = 20 * log10(|S21 / S11|)
其中，S21表示出射端的反射系数，S11表示入射端的传输系数。
微带耦合系数的应用
微带耦合系数在微波器件设计中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：
馈电网络设计
微带耦合系数可以用于评估和优化馈电网络的性能。
高耦合系数通常表示较强的能量传输和耦合效果，可以提高网络的功率传输效率。
耦合器件设计
在耦合器件设计中，微带耦合系数可以用于评估耦合效果的好坏。
通过优化耦合系数，可以实现更好的能量传递和耦合效果。
耦合天线设计
微带耦合系数在耦合天线设计中也发挥着重要的作用。
通过调整耦合系数，可以实现天线的波束宽度和辐射方向的控制。
总结
本文介绍了HFSS中微带耦合系数的概念及其在微波器件设计中的应用。
通过HFSS 仿真和分析，可以计算得到微带耦合系数，并用于评估和优化微波器件的性能。
微带耦合系数在馈电网络、耦合器件和耦合天线设计中都具有重要的作用，能够实现能量的传递和耦合效果的优化。