微波技术实验同轴线仿真

微波技术实验一仿真类实验

2.2 同轴线

一、实验原理

同轴线的结构如下图所示，工作模式为TEM波，其截止频率为fc=0，是无色散波，故TEM波在横截面上的场分布函数与二维静场一致。

二、实验步骤

1、创建模型

（1）先画两个同轴圆柱体

运用Boolean运算的subtract相减（Clone选项打勾）得到：

再添加一个同轴的圆柱体

（2）设置参数

设置三个圆柱体的各项参数

（3）设置边界条件

再设置理想边界条件

（4）插入激励源

（5）设置求解频率。

(6)计算

在菜单栏中点击Validate，显示全部正确后，再点击Analyze all，稍等片刻即可查看仿真结果。

2、仿真结果

（1）、内部电场：

（2）、内部磁场：

（3）、内部功率随频率变化的传输情况：(图形为输入功率/输出功率)

（4）外导体电场：

（5）外导体磁场

（6）内导体电场

（7）内导体磁场

（8）外部电场：在同轴线外面再加一个比较大的同轴圆柱体，介质为真空。

3、改变参数

1.调整同轴圆柱体高度由5mm增加到8mm，再次测量。

（1）、内部电场：

（2）、内部磁场：

（3）、内部功率随频率变化的传输情况：

（4）外导体电场分布

（5）内导体电场分布

(6)外部电场：

3.调整半径

（1）、内部电场：

（2）、内部磁场：

（3）、内部功率随频率变化的传输情况：

(4)、外部电场：测外部电场时再加一个大的同轴圆柱体。

（5）、外部磁场：同外部电场测试方法一样。

（6）、外部功率随频率变化的传输情况：

4.调整填充媒质电磁参数：原介质为真空，现改为glass_PTFEreinf.

（1）内部电场：

（2）内部磁场：

（3）内部功率随频率变化的传输情况：

(4)外部电场：

（5）外部磁场：同外部电场测试方法一样

5.高次模式:模式数改为3，频率为100Hz。

（1）内部电场：

（2）内部磁场：

（3）内部功率随频率变化的传输情况：

截止频率为0Hz，故截止模式我没有仿真。

三、实验总结

第一次使用HFSS这个软件，我从对这个软件毫无概念。起初有许多问题都不会，于是下载了一个HFSS使用手册，看了大半天，又拿着部分问题去请教同学和学长，终于基本上掌握了同轴线的仿真。由于时间的限制和参考资料的局限，该实验还是存在一些不会的地方，比如传输功率。总之，经过2天的努力，我基本掌握了HFSS软件同轴线的仿真实验。