HFSS13微带滤波器教程

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HFSS-V13天线仿真基本操作指南

HFSS-V13天线仿真基本操作指南什么是HFSS？HFSS（High-Frequency Structure Simulator，高频结构模拟器）是一款用于电磁场仿真的软件工具。

它由美国安捷伦（ANSYS）公司开发，主要应用于微波、天线和信号传输系统的设计和分析。

HFSS通过数值计算求解电磁波方程，对电磁场的传播、辐射与散射进行仿真计算。

HFSS-V13天线仿真步骤1. 新建工程打开HFSS软件，进入主界面，选择File -> New -> Project新建一个工程。

2. 定义工作空间在工程管理器窗口中，右键点击Models，选择Add -> Model添加一个新的模型。

在弹出的对话框中，定义工作空间的名称、单位和坐标系，并设置模型类型为Electromagnetic。

3. 新建天线模型在上一步中新创建的模型下，右键点击Boundaries，选择Add -> WavePort Excitation添加一个新的波口激励。

设置波口参数，包括频率、极化、波型等。

同时设置好波口与模型的接口和计算网格。

4. 设计天线结构在模型下，右键点击Design，选择Draw -> Polyline绘制天线结构轮廓。

根据具体情况，可以绘制出天线的天线半径、天线长度等参数。

5. 定义材料参数在模型下，右键点击Materials，选择Add -> Custom Material添加一个新的材料。

设置材料参数，包括介电常数、导电率和磁导率等。

6. 定义仿真设置在模型下，右键点击Analysis Setup，选择Add -> HFSS3D Layout添加一个新的仿真设置。

在仿真设置对话框中，设置仿真器类型、求解器选项、频率范围和收敛条件等。

7. 启动仿真计算在模型下，右键点击Analysis Setup，选择Analyze启动仿真计算。

在计算完成后，可以查看仿真结果分析电磁场传播、辐射和散射等情况。

HFSS_V13天线仿真基本操作指南

对于Sheets：选定图形名称图标，右键选AssignBoundary>Finite Conductivity(orlayer impedanceand so on)，(如下图)在弹出窗口给边界命名，取默认值，则在工程历史树中的Antenna>Boundaries节点下添加Finite Cond1 项。所选目标即设为有限导体(设置完的Sheets如右下图所示)。
第二章创建模型
一、绘制常见规则形状
由主菜单选Draw>Rectangle (orEllipse，Circle，Boxand so on)，表示绘制长方体(或长方形、椭圆和圆等等)，或者在上侧快捷图标选择，按Tab键切换到参数设置区(工作区的右下角)。坐标输入窗口位于界面右下角，如图。
注：a.数据输入未完成时，不要在3D绘图区点击鼠标
一、设置分析Add Solution Setup
二、确认设置并分析Validation CheckAnalyzeAll
第五章查看结果Results
一、3D极化图（3D Polar Plot）
二、3D直角图（3DRectangularPlot）
三、辐射方向图（Radiation Pattern）
四、驻波比(VSWR)
hfssv13天线仿真基本操作指南hfssv130高频仿真软件操作指南目录第一章创建工程project一前期准备第二章创建模型3dmodeler一绘制常见规则形状二常用操作三几种常见天线第三章参数及条件设置材料参数边界条件和激励源等setting一设置材料参数二设置辐射边界条件三设置端口激励源四特定边界设置第四章设置求解项并分析analyze一设置分析addsolutionsetup二确认设置并分析validationcheckanalyzeall第五章查看结果results一3d极化图3dpolarplot二3d直角图3drectangularplot三辐射方向图radiationpattern四驻波比vswr五矩阵数据matrixdate第一章创建工程一前期准备1运行hfss后左侧工程管理栏会自动创建一个新工程

基于HFSS的微带滤波器设计与应用

基于HFSS的微带滤波器设计与应用随着通信技术的不断发展，无线通信系统变得越来越普遍。

为了保证通信质量，必须对无线信号进行有效的过滤，因此滤波器成为了无线通信中最关键的组成部分之一。

基于微带技术的滤波器在无线通信中应用广泛，由于其体积小、重量轻、成本低、工艺简单的特点，在现代无线通信系统中依然扮演着不可替代的角色。

本文将基于HFSS软件，介绍微带滤波器的设计原理、设计流程、实现方法及其在无线通信中的应用。

一、微带滤波器的基本原理微带滤波器（Microstrip Filter）是一种基于微带线和附加衬底的元器件。

它通过在一条微带线（或几个相互交错的微带线）上挂载电容、电感和电阻等元件来实现滤波功能。

微带滤波器的基本结构如图1所示。

图1 微带滤波器基本结构图微带线的特性阻抗通常为50欧米，而微带滤波器需要特定的阻抗、通带和截止频带。

为了实现这些要求，滤波器需要在微带线模型上添加附加的元件来调整频率响应。

元件的安装可以使用多种方法，如串联、并联、交替安装等。

二、基于HFSS的微带滤波器设计流程首先需要明确滤波器的指标要求，包括通带和阻带的带宽、通带和阻带的中心频率、阻带衰减和通带波纹等参数。

这些指标根据具体应用需求而定，对于不同的应用场景可能存在较大差异。

2. 设计微带线结构在得到了所需的指标要求之后，需要根据这些要求设计微带线结构。

常用的方法是采用已有的文献或实验数据资料作为参考模板，进行修改和优化。

设计微带线时需要确定线宽、线距、衬底材料和厚度等参数，以实现所需的过渡阻抗和其他指标。

3. 添加补充元器件为了实现所需的频率响应，需要在微带线模型上添加各种补充元器件。

这些元器件包括电容、电感和电阻等，具体安装方式根据所需指标而定。

4. 模拟仿真使用HFSS软件进行微带滤波器的模拟仿真，得到滤波器的频率响应图和其他重要参数。

常规方法是在仿真软件中建立微带滤波器的三维模型，在模拟中通过修改材料参数、添加元器件、调整参数等方式进行仿真分析。

HFSS微带低通滤波器的设计

微带低通滤波器的设计一、题目低通滤波器的设计技术参数：截止f = 2.2GHz；f=4GHz时，通过小于30db；特性阻抗Z0=50 Ohm。

波纹系数0.2db材料参数：相对介电常数9.0，厚度h=0.8，Zl=10 0hm，Zh=100 0hm。

仿真软件：HFSS二、设计过程1、参数确定：设计一个微带低通滤波器，其技术参数为f < 2.2GHz；通带插入损耗；特性阻抗Z0=50 Ohm 。

2、设计方法：用高、底阻抗线实现滤波器的设计，高阻抗线可以等效为串联电感，低阻抗线可以等效为并联电容，计算各阻抗线的宽度及长度。

3、设计过程：（1）确定原型滤波器：选择切比雪夫滤波器，Ώs = fs/fc = 1.82，Ώs -1 = 0.82及Lr = 0.2dB，Ls >= 30，查表得N=5，原型滤波器的归一化元件参数值如下：g1 = g5 = 1.3394，g2 = g4 = 1.3370，g3 = 2.1660，gL= 1.0000。

该滤波器的电路图如下图所示：（2）计算各元件的真实值(没用)：终端特性阻抗为Z0=50Ώ，则有C1 = C5 =g1/(2*pi*f0*Z0) = 1.3394/(2*3.1416*2.2*10^9*50) = 1.938 pF，C3 = g3/(2*pi*f0*Z0) = 2.1660/(2*3.1416*2.2*10^9*50) = 3.134 pF，L2 = L4 = Z0*g2/(2*pi*f0) =50*1.3370/(2*3.1416*2.2*10^9) = 4.836 nH。

（3）计算微带低通滤波器的实际物理尺寸：低阻抗（电容）为Zl = 10Ώ，高阻抗（电感）为Zh = 100Ώ。

电长度的计算Le：p357的8.86a和8.86b两个公式。

Le1=g1*Zl*57.3/R0=1.3394*10*57.3/50=15.35°Le2=g2*R0*57.3/Zh=1.337*50*57.3/100=38.3°Le3=24.8° L e4=38.3° Le5=15.35°然后利用小软件求得各部分的具体物理尺寸（长、宽）L1=2.0445mm L2=6.1358mm L3=3.3031mm L4=6.1358mm L5=2.0445mm L=5mm w=0.86mmWl=8.6mm Wh=0.126mm（4）参数修正经过反复优化与调试，最终确定的低通滤波器的各参数如下：L2=L4=5.5mm仿真调试与结果设计的模型。

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。

基于HFSS的微波带阻滤波器设计

基于HFSS的微波带阻滤波器设计引言：微波带阻滤波器是一种能够阻止特定频段信号传输的电路器件，在无线通信和雷达系统中具有广泛的应用。

本文将基于HFSS软件来设计一种微波带阻滤波器。

设计目标：设计一个具有中心频率为2GHz，带宽为500MHz的微波带阻滤波器，并实现较好的阻带衰减。

设计步骤：1. 确定滤波器类型：根据设计要求，我们选择了以理想带阻类型为参考，具体选择了Cauer型带阻滤波器。

2.选择滤波器结构：根据设计要求，我们选择了巴特沃斯微带滤波器结构，它具有简单的结构和相对较好的性能。

3.确定滤波器的阻带和通带：根据设计要求，我们确定了滤波器的上下阻带频率和通带频率。

4.开始HFSS软件设计：根据以上设计目标和步骤，我们打开HFSS软件，并进行以下设计：a)创建一个适当大小的板材作为基底。

b)选择适当的介质材料，以获得所需的介电常数。

c)绘制微带线结构和抗地面。

d)添加滤波器元件，例如阻抗转换器和耦合缝隙等，以实现所需的滤波特性。

e)对设计进行模拟和优化，以获得最佳性能。

5.导出设计文件：优化完成后，将设计导出为标准格式的文件，以便进行后续的制作和测试。

6.制作和测试：根据导出的设计文件，制作实际的滤波器电路，并使用合适的测试设备进行性能测试。

结论：本文介绍了基于HFSS软件的微波带阻滤波器的设计流程。

通过HFSS 的模拟和优化功能，我们能够快速设计出符合要求的滤波器电路，并能够预测其性能。

通过实际制作和测试，我们可以验证设计结果，并对其进行修正和改进。

微波带阻滤波器的设计是一个复杂的过程，需要对电磁场和滤波器原理有一定的理解和经验。

然而，使用HFSS等仿真软件可以大大简化设计过程，并提高设计效率和准确性。

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HFSS（High Frequency Structural Simulator）是一款广泛应用于高频电磁场仿真的软件工具，具有高效准确的计算能力，广泛应用于微波通信、天线设计、微带滤波器设计等领域。

在微带带通滤波器设计中，HFSS软件可以帮助工程师快速准确地设计出性能优异的滤波器，提高设计效率和准确性。

本文将介绍HFSS软件在高性能平行耦合微带带通滤波器设计与仿真中的一般步骤和攻略。

一、平行耦合微带带通滤波器原理平行耦合微带带通滤波器是一种结构简单、性能良好的微带滤波器，通常由一组垂直耦合微带谐振器和几个开路微带谐振器组成。

通过合理设计电路结构中的微带谐振器的长度、宽度和耦合间隔等参数，可以实现所需的滤波特性。

平行耦合微带带通滤波器通常具有较低的插入损耗、较高的带宽和较好的阻带衰减等性能。

二、HFSS平行耦合微带带通滤波器设计步骤1.确定滤波器的工作频率和性能指标，如通带中心频率、通带带宽、阻带衰减等；2.设计滤波器的电路拓扑结构，包括微带谐振器的种类和数量、耦合方式等；3.利用HFSS软件建立滤波器的三维模型，并设置仿真参数，如工作频率、网格精度等；4.通过HFSS软件进行电磁场仿真，分析滤波器的传输特性和谐振器的工作状态，调整设计参数以满足性能指标；5.优化滤波器的结构设计，如微带谐振器的长度、宽度和耦合间隔等参数；6.在HFSS软件中进行频域和时域仿真，验证滤波器的性能指标是否满足设计要求；7.在满足性能指标的前提下，进一步优化滤波器的结构设计，以降低损耗和提高性能；8.导出最终的滤波器设计文件，用于制作和验证实际器件性能。

1.合理选择HFSS软件版本和许可证类型，确保软件功能和性能满足设计需求；2.熟练掌握HFSS软件的操作界面和基本功能，包括建模、设置仿真参数、网格划分、分析结果等；3.在建立滤波器的三维模型时，注意设计精度和模型简化，提高仿真效率和准确性；4.在仿真过程中，结合HFSS软件的参数优化功能，快速有效地调整设计参数，实现滤波器性能的优化；5.结合HFSS软件的频域和时域仿真功能，全面分析滤波器的传输特性和动态响应，确保性能指标的准确性；6.在滤波器设计的不同阶段，及时保存和备份仿真文件和结果，方便后续验证和分析；8.最终，通过HFSS软件的仿真和验证结果，确定滤波器的结构设计方案，并导出制作文件进行实际器件的制作和测试。

hfss腔体滤波器设计实例

hfss腔体滤波器设计实例HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种用于电磁场仿真和分析的软件工具。

它广泛应用于高频电磁场的建模和分析，可用于设计各种射频（RF）和微波器件，如天线、滤波器、耦合器等。

本文将以HFSS腔体滤波器设计实例为题，介绍如何利用HFSS软件进行腔体滤波器的设计。

我们需要明确腔体滤波器的基本原理。

腔体滤波器利用腔体的谐振模式和谐振频率来实现信号的滤波。

通过调整腔体的几何参数和材料特性，可以实现对特定频率范围内的信号进行滤波。

因此，腔体滤波器的设计关键在于确定合适的腔体结构和参数。

接下来，我们将以一个实际的设计例子来具体介绍HFSS腔体滤波器的设计流程。

假设我们要设计一个工作在2.4GHz频段的微波腔体滤波器。

首先，我们需要选择合适的腔体结构。

常见的腔体结构有矩形腔体、圆柱腔体等，根据设计要求选择合适的结构。

在HFSS中，我们可以通过绘制几何模型来定义腔体结构。

绘制完成后，我们需要定义腔体的材料属性，包括介电常数、磁导率等。

这些参数将直接影响腔体的谐振频率和模式。

接下来，我们可以利用HFSS的求解器进行电磁场仿真。

在仿真前，我们需要设置仿真的频率范围和精度。

根据设计要求，选择合适的频率范围，并设置适当的网格精度。

仿真完成后，我们可以通过HFSS的结果分析工具来分析仿真结果。

主要包括频率响应、S参数、电场分布等。

根据设计要求，对仿真结果进行评估和调整。

如果需要改善滤波器性能，可以通过调整腔体的几何参数和材料特性来实现。

在设计过程中，需要注意以下几点。

首先，腔体的尺寸和几何参数应该合理选择，以满足设计要求。

其次，材料的选择和特性对滤波器性能影响很大，需要选择合适的材料并设置正确的特性。

最后，仿真结果的准确性和稳定性也需要重视，可以通过调整网格精度和求解器参数来提高仿真结果的准确性。

HFSS是一种强大的工具，可以用于腔体滤波器的设计和分析。

HFSS3微带滤波器教程

HFSS3微带滤波器教程HFSS (High-Frequency Structure Simulator) 是一种电磁仿真软件，广泛用于设计微带滤波器等高频电路元件。

本教程将介绍基本的微带滤波器设计流程，并使用HFSS软件进行仿真。

首先，我们需要了解微带滤波器的基本原理。

微带滤波器是一种利用微带线和微带电感等元件构成的高频滤波器。

通过控制微带线的宽度、长度和位置，可以实现不同的频率响应。

接下来，我们开始设计一个常见的低通微带滤波器。

首先，打开HFSS软件并创建一个新的项目。

然后，在设计树中右键单击"Design"，选择"Insert"，并选择"Layout"。

这将创建一个层叠的布局。

接下来，点击左侧的"Design Properties"来设置工作频率和单位。

根据需求设置频率为一定的值，例如2GHz。

单位可以选择毫米或英寸，根据习惯选择。

现在，我们需要设计微带线和微带电感。

在布局中，选择"Draw"，然后选择"Line"。

点击并拖动鼠标来绘制微带线的形状。

根据设计要求，设置适当的宽度和长度。

然后在布局中选择"Idea"，然后选择"Inductor"。

点击并拖动鼠标来绘制微带电感的形状。

根据设计要求，设置适当的尺寸。

接下来，我们需要定义微带线和微带电感的材料属性。

在布局中选择"Full Properties"，然后选择"Add Material"。

选择一个合适的材料，设置相应的介电常数和厚度。

现在，我们可以连接微带线和微带电感。

在布局中选中微带线和微带电感的起始点和终止点。

然后，点击右键选择"Connect"。

这将连接两个元件，并形成一个完整的微带滤波器。

完成连接后，我们需要添加端口和仿真设置。

HFSS13微带滤波器教程

HFSS13微带滤波器教程本例设计一个带通滤波器，通过微带线结构实现，工作频率覆盖5.4GHz-6.2GHz。

选用基板材料为Rogers 4350,其相对介电常数为 3.66，厚度为h=0.508mm，金属覆铜厚度h1=0.018mm，表1 模型初始尺寸Array设计步骤（以HFSS13.0为例）一开始（一）建立工程1.在HFSS窗口中，选择菜单File->New2.从Project菜单中，选择Insert HFSS Design（二）设计求解模式1.选择菜单HFSS->Solution Type2.在Solution Type窗口，选择Driven Modal,点击OK二建立3D模型（一）定义单位并输入参数表1.选择菜单Modeler->Units2.设置模型单位：mm，点击OK3.选择菜单栏 HFSS->Design Properties再弹出的窗口中，点ADD添加参量，将上面模型的参数表中的变量全部添加进去，如下图：（二）创建金属板R11.在菜单栏中点击Draw->Box,创建Box12.双击模型窗口左侧的Box1，改名为R1，再点击Material后面按钮，选择Edit，选择Copper，点击确定。

3.双击左侧R1的子目录Createbox，修改金属板大小及厚度。

Position输入坐标（0mm,0mm,0mm），金属板长L1=7.2mm，宽W1=0.8mm，厚h1=0.018mm。

点击确定。

（三）创建金属板R1_11.在菜单栏中点击Draw->Box,创建Box22.双击模型窗口左侧的Box2，改名为R1_1，再点击Material 后面按钮，选择Edit，选择Copper，点击确定。

3.双击左侧R1_1的子目录Createbox，修改金属板大小及厚度。

Position输入坐标（W1+S1,0mm,0mm），S1=0.14mm，金属板长L1=7.2mm，宽W1=0.8mm，厚h1=0.018mm。

HFSS13微带滤波器教程

HFSS13微带滤波器教程HFSS（High-Frequency Structure Simulator）是一种用于高频电磁场分析和设计的计算机辅助工具。

它可以用于微带滤波器的设计和优化，以实现所需的频率响应。

接下来，我们将介绍如何使用HFSS 13来设计微带滤波器。

首先，我们需要定义滤波器的规格和要求。

这包括中心频率，带宽，阻带衰减等。

假设我们要设计一个中心频率为2GHz，带宽为500MHz的低通微带滤波器。

1. 打开HFSS 13软件，在菜单栏中选择"File"，然后选择"New"来创建一个新项目。

在弹出的对话框中，选择"Design"，然后点击"Next"。

2. 在下一个对话框中，输入项目的名称和保存路径，然后点击"Next"。

在下一个对话框中，选择"SI"（Structure Integrated）单位系统，然后点击"Finish"来创建新的设计。

3. 在左侧的"Project Manager"窗口中，选择"Insert"，然后选择"Design"来创建一个新的设计。

4. 在"Design Type"对话框中，选择"Planar EM"，然后点击"Next"。

5. 在"Design Parameters"对话框中，输入设计的名称和频率范围。

我们可以将起始频率设置为1.75 GHz，结束频率设置为2.25 GHz。

然后点击"Next"。

6. 在"Solution Setup"对话框中，选择合适的求解器选项，并设置其他参数（如自适应网格和网格细化）。

点击"Next"。

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。

HFSS,天线,滤波器,学习记录

1）根据腔数和整体尺寸确定大致腔体尺寸2）单腔仿真，确定谐振杆和调谐杆的半径r1,r2，3）根据元件值计算理论耦合系数,然后做双腔仿真固定2）中得到的参数不变，对两腔间距W作参数扫描调整，输出K-W曲线，使得W满足K要求4）计算理论需要的Qe，再做单端口Qe仿真，调整连接引线接在谐振杆上的位置T直至符合要求5）根据以上得到的数据整体仿真6）得到的曲线很不理想，再调整获得合适的中心频率,带宽，但是通带衰减过大的问题始终无法解决随后对T调整，发现T越大反而通带衰减越小，而以前看到资料上说，中心抽头接入的位置应尽量靠近谐振杆的短路端，我现在选T=1.8mm，通带衰减最好才-13分你要用软件仿真腔体滤波器得到一个理想的结果是比较困难的,一般只要仿真出来有波形的样子,并且保证中心频率和带宽满足要求就可以加工了.一般都是能实调出来的.如果你非要在软件中调个好的波形出来,那就要不断的调整耦合以及有载Q值.其中影响最大的是K12和有载Q值,你调试的主要精力需要放在改变一二腔的距离,抽头高度,以及第一腔的加载螺钉上.过程是比较烦琐的,祝你早日成功!很多问题可以直接再论坛里搜索,比百度,好对哦了1、看下频率（因为这是后面HFSS或者CST仿真要用的单腔频率）2、看带宽和近端抑制点以及插损（这个可以用相关软件仿比如MA TLAB或者COUPLEFILA 仿真下需要几阶，几个传输零点以及交叉耦合的方式。

一般阶数越少，插损越好，抑制越插）3、再根据带宽所需要的耦合系数用HFSS或者CST仿真下，看谐振杆的间距或者耦合窗口应该定多大。

4、开始排腔，以及投入初样（一般开始做初样前还可以拿Desinger把电路仿真下，因为Desinger里面可以改变每个腔的Q值等，进行验证，看设计是否有明显的错误）5、调试，这个其实就是看个人的水平了，多动手多思考第四步排完腔一般我会用HFSS或者CST仿下Q值，看能否达到第二步用解析软件计算时预设的Q值，如果达不到就要重新考虑方案了看懂规范书抑制损耗回波功率互调温补要了解，先看通带曲线确定节数几传输零点个数零点实现形式和对应位置以及Q多少满足综合指标，仿单腔确定频率和Q值，观察几个元件间距（影响功率因素），后布局几点重要建议：布局的空间合理性和结构紧凑，生产可操作性，各个通道（单腔大小）分配均匀，功率要求尽量内部各个间距加大，互调高要对连接器表面处理材料光洁度做要求温补要考虑材料的不同环境下发生形变对指标的影响另外选用几种形式：交指梳状平行耦合，这就要看个人喜好了对于窄带滤波器来说，仿真频率必须放在中心频率上，收敛：maximum number 设置个几十，maximum delta s:0.02.看过一些资料，对耦合系数和端口外部Q值的计算都已了解，现在在仿真上有些问题，向大家请教一下第一个就是耦合会使谐振频率下降，所以仿真时会让单腔的谐振频率稍微高一些，那么一般应该高多少呢？第二个就是比如1、2两个腔的耦合窗尺寸已经调好了，耦合系数K12在中心频率和理论值差不多，接着在仿真2、3两个腔的时候，调节2、3腔之间耦合窗口大小使耦合系数K23与理论差不多的时候，谐振频率已经偏离了中心频率，这种情况接着怎么处理呢？需要调节什么参数呢？第三个就是在HFSS里用本征模仿真外部Q值的时候发现Q值与理论值一样的时候，此时的谐振频率与中心频率不一致，这种情况该如何处理呢？一，一般缩个15%~20%,原则上你能调回来就好二，改变谐振杆高度调频率啊，尽量在中心频率下算窗尺寸三，还是改变谐振杆的高度吧正耦合系数（磁耦合）可以很简单的通过腔与腔之间各种形状的开孔实现，《现代微波滤波器的结构与设计》里面有对应的相关公式。

HFSS13微带滤波器教程

HFSS13微戴滤波器教程之阳早格格创做原例安排一个戴通滤波器，通过微戴线结构真止，处事频次覆盖5.4GHz-6.2GHz.采用基板资料为Rogers 4350,其相对付介电常数为，薄度为，金属覆铜薄度h1=0.018mm，表1模型初初尺寸安排步调（以为例）一启初（一）建坐工程1.正在HFSS窗心中，采用菜单File->New2.从Project菜单中，采用Insert HFSS Design（两）安排供解模式1.采用菜单HFSS->Solution Type2.正在Solution Type窗心，采用Driven Modal,面打OK两建坐3D模型（一）定义单位并输进参数表1.采用菜单Modeler->Units2.树坐模型单位：mm，面打OK3.采用菜单栏HFSS->Design Properties再弹出的窗心中，面ADD增加参量，将上头模型的参数表中的变量局部增加进去，如下图：（两）创造金属板R11.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box12.单打模型窗心左侧的Box1，改名为R1，再面打Material 后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R1的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（0mm,0mm,0mm），金属板少，宽，薄.面打决定.（三）创造金属板R1_11.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box22.单打模型窗心左侧的Box2，改名为R1_1，再面打Material后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R1_1的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+S1,0mm,0mm），4mm，金属板少，宽，薄.面打决定.（四）创造金属板R21.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box32.单打模型窗心左侧的Box3，改名为R2，再面打Material 后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R2的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+S1,L1,0mm），金属板少，宽，（五）创造金属板R31.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box42.单打模型窗心左侧的Box4，改名为R3，再面打Material 后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R3的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+W2+S1+S2 ,L1 ,0mm），，金属板少，宽，薄.面打决定.（六）创造金属板R41.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box52.单打模型窗心左侧的Box5，改名为R4，再面打Material 后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R4的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+2*W2+S1+2*S2,L1+L2,0mm），金属板少，宽，薄.面打决定.（七）创造金属板R51.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box62.单打模型窗心左侧的Box6，改名为R5，再面打Material 后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R5的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+3*W2+S1+2*S2,L1+2*L2,0mm），金属板少，宽，（八）创造金属板R5_21.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box72.单打模型窗心左侧的Box7，改名为R5_2，再面打Material后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧R5_2的子目录Createbox，建改金属板大小及薄度.Position输进坐标（W1+3*W2+2*S1+2*S2,L1+2*L2,0mm），金属板少，宽，薄.面打决定.（九）创造微戴馈线Feed11.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box82.单打模型窗心左侧的Box8，改名为Feed1，再面打Material后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧Feed1的子目录Createbox，建改微戴馈线大小及薄度.Position输进坐标（W1,0mm,0mm），微戴馈线少，宽，薄.面打决定.（十）创造微戴馈线Feed21.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box92.单打模型窗心左侧的Box9，改名为Feed2，再面打Material后里按钮，采用Edit，采用Copper，面打决定.3.单打左侧Feed2的子目录Createbox，建改微戴馈线大小.Position输进坐标（W1+3*W2+2*S1+2*S2,2*L1+2*L2,0mm），微戴馈线少，宽，薄.面打决定.（十一）创造介量板Sub1.正在菜单栏中面打Draw->Box,创造Box102.单打模型窗心左侧的Box10，改名为Sub，再面打Material后里按钮，采用Edit，采用Rogers 4350，面打决定.3.单打左侧Sub的子目录Createbox，建改基板大小.Position 输进坐标（-a ,-L0 ,-h），a=6mm，基板薄度h=0.508mm,基板少为2*L1+2*L2+2*L0，宽为b=17mm.面打决定.（十两）树坐金属大天1.选中介量板Sub，正在菜单栏中面打Edit->Select->Faces，而后面打选中介量板的下底里.2.正在菜单栏中面打HFSS->Boundaries->Assign->Perfect E,面打OK.（十三）创造气氛盒Air1.正在菜单栏中面打Draw->Box，正在模型窗心任性创造Box11.2.单打模型窗心左侧的Box11,改名为Air,面打决定.3.单打模型窗心左侧Air的子目录Createbox,建改气氛盒大小.气氛盒鸿沟距离滤波器该当有四分之一波少，正在此咱们以频次5GHz估计，5GHz气氛中的波少为60mm，则气氛盒鸿沟距离滤波器距离为15mm，由于滤波器底下辐射较少，底下距离气氛盒鸿沟的距离不妨小一些.树坐气氛盒位子及大小参数，如下图所示：Position输进坐标（-a-10mm ,-L0-10mm ,-h-3mmm），气氛盒少为2*L1+2*L2+2*L0+10mm*2，宽为b+10mm*2，下为h+3mm+15mm.4.选中Air气氛盒，树坐为辐射鸿沟条件.（十四）树坐激励端心Port11.正在菜单栏中面打Modeler->Grid Plane->XZ，再面打菜单栏中Draw->Rectangle，正在模型窗心任性创造Rectangle1.2.单打模型窗心左侧的Rectangle1,改名为Port1，面打决定.3.单打模型窗心左侧Port1的子目录Createrectangle，建改馈电心大小.Position输进坐标（W1-W0 ,-L0 ,-h），馈电心下为h=mm，宽为W0=mm.面打决定.4.选中Port1,正在菜单栏面打HFSS->Excitation->Assign->Lumped Port，面打下一步，画积分线，积分线由大天金属层直线微戴线核心，笔直于金属层，再面打下一步，采用Renormalize选项，完毕.（十五）树坐激励端心Port21.正在菜单栏中面打Moderler->Grid Plane->XZ，再面打菜单栏中Draw->Rectangle，正在模型窗心任性创造Rectangle2.2.单打模型窗心左侧的Rectangle2,改名为Port2，面打决定.3.单打模型窗心左侧Port2的子目录Createrectangle，建改馈电心大小.Position输进坐标（W1+3*W2+2*S1+2*S2 ,2*L1+2*L2+L0 ,-h），馈电心下为h，宽为W0.面打决定.4.选中Port2,正在菜单栏面打HFSS->Excitation->Assign->Lumped Port，战port1的树坐相共，面打下一步，画积分线，再面打下一步，采用Renormalize选项，完毕（十七）保存最后的模型如下图：三供解，仿真（一）树坐供解频次面打菜单中HFSS->Analysis setup->Add solution setupGHz，面打决定.（两）树坐扫频面打菜单HFSS->Analysis setup->Add frequency sweep，采用sweep type为fast，扫频从2GHz到10GHz，面打OK. (三) 考验参数菜单HFSS->validation check(四) 供解1、HFSS->Analyze All2、瞅察仿真是可支敛：HFSS->Results->Solution Data，当直线下落到火仄暗白色线以下，表示截止已经支敛，仿真截止达到业界公认的一个透彻度.3、由于HFSS对付内存央供很下，对付于内存小于8G的电脑很简单出现以下问题.此时不妨（1）减小模型尺寸（比圆气氛盒的尺寸），以减小问题供解规模（2）缩小HFSS 网格区分迭代的次数.单打面打setup1，将maximum number of 树坐为10，大概者更小值6，以死透彻度的要领去举止仿真，适用于前期对付仿真截止透彻度央供没有下的情况下.(五) 瞅截止1.采用HFSS->Results->Create Modal Solution->Rectangular plot.2.采用Category目录下的S Parameter，按下Ctrl键共时采用Quantity目录下的S(1,1)战S(2,1)，再面打New Repot按钮.仿真截止S参数中知讲，暂时滤波器戴宽没有敷宽，且频次偏偏下.(五) 扫参劣化1.正在菜单栏中面打HFSS->Optimetrics Analysis->Add parametric，面打Add，采用变量S2，从扫参到，步进为，面打Add，OK，决定.2.HFSS->Analyze all3.HFSS->Results->Create Modal Solution->Rectangular plot，采用S(1,1)战S(2,1)4.没有竭的反复的举止扫参S1、S2、L0、L1、L2等参数，找出最劣的截止.下图是一个比较佳的截止【原例仅为示例，没有再进一步劣化】.劣化后的最后定型尺寸如下图所示：证明：原例仅干示例，劣化的最后截止本去纷歧定是最劣截止.CAD造图（a）正在菜单栏中面打Modeler>Export，保存为dxf文献，注意导出路径没有克没有及有华文.（b）用AutoCAD挨启dxf文献，完毕造图.（HFSS导出时，只可导出XOY里视图，多层结构需多次导出）.（c）画图>图案弥补>增加：拾与对付象，面打揭片边框>Enter>决定.。

基于HFSS的滤波器设计流程

基于HFSS的滤波器设计流程HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种强大的电磁场模拟软件，可用于设计和优化各种微波和射频滤波器。

下面是基于HFSS 的滤波器设计流程，包括滤波器的初步设计、模型的创建和分析、参数优化以及最后的仿真验证。

1.滤波器的初步设计：首先确定所需滤波器的类型和规格，如低通滤波器、带通滤波器或阻带滤波器等。

根据滤波器的频带宽度、中心频率、通带损耗和阻带衰减等要求，初步选择滤波器的结构和拓扑。

2.模型的创建和分析：在HFSS中创建滤波器的几何模型。

可以使用HFSS自带的CAD工具或第三方工具创建模型，并导入到HFSS中。

确保模型的几何形状和尺寸与设计要求相符。

之后，通过HFSS进行射频电磁场模拟分析。

设置合适的频率范围，并给出合适的激励条件。

根据模型的几何形状和材料特性，计算出滤波器的S参数、功率传输和电场分布等。

3.参数优化：根据分析结果，评估滤波器的性能是否满足设计要求。

如果结果不满足要求，需要对设计参数进行优化。

通过调整滤波器的几何形状、模型的材料特性或其他设计参数，再次进行HFSS模拟。

通过反复优化，逐步改善滤波器的性能。

可以使用HFSS自带的优化工具，如参数扫描、自动优化或遗传算法等，来寻找最佳的设计参数组合。

4.仿真验证：在完成参数优化后，对滤波器进行最后的仿真验证。

使用优化后的设计参数，进行HFSS模拟分析。

通过分析结果，检查滤波器是否满足设计要求，并评估其性能。

如果滤波器性能仍然不满足要求，可以进一步优化设计参数，或者重新考虑滤波器的拓扑结构。

5.后处理和导出：在完成仿真验证后，可以进行一些后处理操作，如绘制频率响应曲线、电场分布图或功率传输图等。

这些后处理结果对于滤波器的性能评估和进一步优化非常有帮助。

最后，可以将滤波器的设计参数导出，用于后续的原理图设计和实际制造。

可以导出滤波器的尺寸数据、材料特性和优化参数等。

S226-HFSS13原厂教程-03_1_hfss_bc

– Forces E-field perpendicular to surface – Represents metal surfaces, ground planes, ideal cavity walls, etc. – Infinite ground plane option simulates effects of infinite ground plane in post-processing radiated fields
Customer Training Material
• Used for non-ideal conductor analysis • Infinite ground plane option simulates effects of infinite ground plane in postprocessing radiated fields • Parameters
Customer Training Material
Ch t 3.1 Chapter 31 Boundary Conditions Primer
Introduction to ANSYS HFSS
ANSYS, Inc. Proprietary © 2011 ANSYS, Inc. All rights reserved. Release 13.0 January 2011
L3.1-1
Introduction to ANSYS HFSS
Excitations and Boundary Conditions
• Excitations and Boundary Conditions
Customer Training Material
– Majority of HFSS errors are related to improper usage of excitations and boundary conditions – Boundary conditions are important because they significantly impact electromagnetic solution • They determine model scope – To T truncate infinite i fi i space to fi finite i volume, l HFSS applies li PEC b boundary d to surface f surrounding di geometric i model • They can reduce model complexity – Boundary conditions can be used to reduce solution time and computing resource demands

HFSS13微带滤波器教程

HFSS13微带滤波器教程本例设计一个带通滤波器，通过微带线结构实现，工作频率覆盖5.4GHz-6.2GHz。

3.双击左侧R1的子目录Createbox，修改金属板大小及厚度。

Position输入坐标（0mm,0mm,0mm），金属板长L1=7.2mm，宽W1=0.8mm，厚h1=0.018mm。

点击确定。

（三）创建金属板R1_11.在菜单栏中点击Draw->Box,创建Box22.双击模型窗口左侧的Box2，改名为R1_1，再点击Material 后面按钮，选择Edit，选择Copper，点击确定。

3.双击左侧R1_1的子目录Createbox，修改金属板大小及厚度。

Position输入坐标（W1+S1,0mm,0mm），S1=0.14mm，金属板长L1=7.2mm，宽W1=0.8mm，厚h1=0.018mm。

HFSS13微带滤波器教程

HFSS13微带滤波器教程HFSS（High-Frequency Structure Simulator）是一种基于有限元法的电磁场仿真软件，广泛应用于高频电磁场分析与设计领域。

本教程将介绍如何使用HFSS13来设计微带滤波器。

第一步：创建新工程在打开HFSS13后，点击"File"，然后选择"New"来创建一个新的工程。

在弹出的对话框中，填写工程名称和保存路径。

接下来，选择“Microstrip”作为工程类型，然后点击“OK”。

第二步：添加设计在创建工程后，点击左侧的“Design”选项卡，在弹出的对话框中选择“Insert”并选择“Design”。

然后在弹出的对话框中，填写设计名称，并选择“SI”（Sheet of Integrated Circuits）作为模板。

点击“OK”来添加设计。

第三步：定义基底材料接下来，点击左侧的“Design”选项卡，在弹出的对话框中选择“Edit”并选择“Mesh Settings”。

在弹出的对话框中，选择“Substrate”选项，并定义基底材料的相关参数，如介电常数、介质损耗等。

点击“OK”来确定。

第四步：创建微带线结构在设计窗口中，点击左侧的“Drawing”工具栏中的“Microstrip”按钮来创建微带线结构。

根据设计要求，在工作区内绘制微带线的几何形状，并指定尺寸参数。

通过右键单击微带线，可以选择“CreateCoplanar Waveguide”来添加同轴线连接。

第五步：定义仿真设置点击左侧的“Analysis”选项卡，在弹出的对话框中选择“Setup”并选择“General”。

然后在弹出的对话框中，填写仿真设置的相关参数，如频率范围、端口设置等。

点击“OK”来确定。

第六步：添加端口激励在设计窗口中，点击左侧的“Excitations”工具栏中的“Waveport”按钮来添加端口激励。

根据设计要求，在工作区内选择微带线的起始和终止点，并指定激励参数。