Ansoft_HFSS进行腔体滤波器设计

画 端 口（二）
画一个圆柱体，中心坐标“腔体_x/2,0,抽头高度 ” 半径为“端口半径”长度为“端口长度” 端口半径初始化为2.3mm（保证端口50ohms）
把大圆柱减去小圆柱，剩下部分的定义材料为空气。
画 端 口（三）
把已经画好的抽头和端口复制一份，使用“Mirrow” 命令，把复制品镜像到另一边，第一个镜像点为 “0，腔体_y+窗口厚度，0”第二镜像点“0，1，
使用Ansoft_HFSS9.0进 行腔体滤波器设计
设计目标
1. 仿真一个 53mm×50mm×65mm 的单腔，使其谐振频率在 465MHZ，记录无载Q值。 2.用凡谷滤波器设计软件查看插损以及带外抑制，并确定 各耦合系数。 3.仿真该尺寸腔体的窗口大小，使其耦合系数为0.01左右。 4.滤波器的谐波仿真，观察该单腔尺寸滤波器的谐波位置。
从腔体的顶部往下画调谐螺杆，设 置参数，初始化调谐螺杆半径为 2.5mm，调谐螺杆长度-10mm
定义材料、边界
HFSS->solution type中选择求解 方式为Eigenmode
把cavity定义为空气，resonator 和screw定义为银，把cavity定义 为Finite Conductivity边界 电导率设置为61000000 不定义边界则默认为Perfect E。
合并腔体
把窗口命名为“window”定义材料为空气 使用unit命令把前面画的两个单腔和窗口 合并，得到如图的一个耦合腔体。
画耦合螺杆
画一个圆柱体，起始坐标为“窗口大小/2,腔体厚度/2,腔体 _z” Radios为“耦合螺杆半径”初始值2.5mm Height为“耦合螺杆长度”初始值-10mm
定义材料开始运算
把腔体材料定义为空气，其余材料全部为理想导体 （这时候不需要考虑腔体的无载Q值），在项目管 理窗口中把“setup1”中的“Number of”由1改为 2 边界改为Perfect E,开始运算。
查看结果计算耦合系数
在solution data中查看结果，把求得的两个频率 带入耦合系数公式k=2*(f1-f2)/(f1+f2)=0.004487 如此，改变窗口大小或者耦合螺杆参数直到 耦合系数满足要求。这就是窗口大小的确定方法
确定单腔尺寸记录Q值
HFSS 作 图
新建一个设计，命名为 “single”
画腔体
画一个长方体谐振腔，把各边长度 设置为参数，分别初始化为 53mm、50mm和65mm 命名该谐振腔为“cavity”
画谐振杆
从谐振腔底部中心画谐振杆，设置 参数，并初始化谐振杆半径为 7.5mm。谐振杆高度为63mm 命名谐振杆为“resonator”
开始运算
查 看 结 果（一）
右键点击项目管理窗口中的Results，选择Creat Report， 在Traces对话框中添加s11、s12绘制曲线
历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
画 抽 头（一）
在xz平面画圆，中心点为“腔体_x/2,0,抽头高度” 半径为“抽头半径”初始化值为1mm
画 抽 头（二）
同时选定圆和轨迹线，右键点击它们，在弹出菜单 中选择Edit->Sweep->Alone Path.
画 端 口（一）
画一个圆柱体，中心坐标“腔体_x/2,0,抽头高度” 半径为“抽头半径”长度为“端口长度，初始化为10mm
画第二个单腔
使用Edit中的copy和past把第一步中所 有的元件复制一份。
移动第二个单腔位置
使用MOVE命令把所复制的元件沿y轴 移动“腔体_y+窗口厚度”的距离，其 中 窗口厚度初始化为4mm。
画窗口
画一个长方体，起始坐标定为“0，腔体_y,窗口高度”窗口高度初始 值 0mmXsize为“窗口大小”初始化值20mm，Ysize为“窗口厚度” Zsize为“腔体_z-窗口高度”。
定义端口
把求解模式改为“Driven Modal” 在“S”下拉菜单中把“object”改为 “face”
选中port1的端面，右键点击如图选择端口 用同样的方法定义另外一个端口。
仿 真 结 束
分析设置
在项目管理窗口中如图添加设置
扫描设置
右键点击“Setup1”选择“Add Sweep” 如图输入扫描参数。点击Display。
驱动模腔体确定谐波位置
说
明

确定谐波的时候如果只用一个腔体则结果与实际情况相 差较大，我们常用2个耦合的腔体来确定谐波位置。 因为飞杆的影响，用这种方法得出的结果只能近似的模 拟谐波。当飞杆对谐波影响很大时这种方法就不适用了， 这种情况较少发生。

画抽头轨迹线
使用“Draw Line”命令画抽头轨迹线第一个点坐标 ： “腔体_x/2,抽头位置，0”抽头位置初始化为10mm ； 第二个点坐标“腔体_x/2,抽头位置，抽头高度”
仿真设置
右键点击项目窗口中的Analysis, 选择Add solution setup,在弹出 对话框中做如图设置。点击工具栏 上的analyz图标开始求解
查看结果
点击工具栏上的solution data图标在弹出 的对话框中选择Eigenmode Data，可以 看到该腔体的主模谐振频率。
改变谐振杆尺寸，一直到满足频率要求， 使单腔主模谐振频率为465MHZ左右。 这里把圆盘半径设置为18.5mm，谐振频 率456.81MHZ，无载Q值3744.9
确定窗口尺寸
说
明
Fra Baidu bibliotek
使用设计软件得出各腔之间耦合系数。 用HFSS的耦合双腔模型可以求得两个腔的谐振
频率。 把谐振频率带入以下公式计算耦合系数K k=2*(f1-f2)/(f1+f2) 或者使用工作站中 matlab 里计算程序计算耦 合系数K值。 在这一部分讲到如何使用 HFSS计算窗口大小使 其耦合系数为0.01左右。
画圆盘
从谐振杆的顶部往下画一个圆盘， 设置参数，初始化圆盘半径为 15mm，圆盘厚度为-2mm 使用unite命令合并谐振杆和圆盘
画谐振杆内孔
从谐振杆的顶部往下画一个内孔， 设置参数，初始化谐振杆内径为 6.5mm，谐振杆孔深为-50mm 使用subtract命令把内孔从谐振杆 上减去
画调谐螺杆