实验11 波导腔体内场分析

实验11 波导腔体内场分析

一、设计要求

建立一个T型波导模型，利用HFSS软件求解﹑分析，观察T型波导的场分布情况。

二、实验仪器

硬件：PC机

软件：HFSS软件

三、设计步骤

1.创建工程

第1步：打开HFSS软件并保存新工程。

第2步：插入HFSS设计

第3步：选择求解类型

第4步：设置单位

2.创建模型

第1步：创建长方体

第2步：复制长方体

第3步：组合长方体

第4步：创建间隔

从而得到如下所示的模型图：

3.创建模型

第1步：添加求解设置

第2步：确认设计

第3步：分析，对设计的模型进行三维场分析求解第4步：移动间隔的位置

第5步：重新进行分析

重新进行3D场的分析求解

4.比较结果

第1步：创建一个S参数的矩形曲线图

在上面矩形图中显示不同间隔的S参数曲线。

第2步：创建一个场覆盖图

如下图显示，在T接头的上表面显示场的分布情况

第3步：动态演示场覆盖图

分别定义场间隔位置为0和0.2时候动态演示场覆盖图。观察场分布情况，重点比较2﹑3端口场的分布差异。具体的图形在第四步的数据记录以及分析里面有详细的演示记录。

四、数据记录及分析

（1）在矩形框中间隔位置分别为0和0.2的时候，S11﹑S12﹑S13的参数

曲线图：

（2）分别演示在间隔距离为0﹑0.2的时候动态场分布图

Ⅰ间隔距离为0时:从0deg～160deg,步进为20deg如下面依次显示

Ⅱ间隔距离为0.2时:从0deg～160deg,步进为20deg如下面依次显示

软件仿真的所有结果图基本都符合要求，达到预定的效果。

实验总结

(一)AWR软件

（1）主要功能：

AWR软件是进行射频﹑微波电路设计的专业软件，也是本行业在本行业在全球范围内最主流﹑先进的工程设计软件。其Microwave Office 套件可以设计各种射频/微波模块（MCM,SiP）﹑集成电路（MIC，MMIC，RFIC）﹑微波多层印刷电路板（PCB）﹑天线等；其VSS套件可以设计完整的端对端的通信天线，并支持硬件半实物仿真。AWR软件界面直观，无缝连接了电路仿真器﹑电磁仿真器﹑原理图与版图﹑统计设计功能和设计规则检验工具等。尤其是AWR软件创造性的统一了电路图设计和版图设计，单一数据库直接与内核同步，不需要通过多层软件。无论设计是源自电路图﹑仿真或是版图，AWR软件都能提高从原理到仿真，再到最后版图实现所需要的所有设计平台。

（2）软件掌握情况：

基本学会该软件的各种基本操作方法，比如说画各种电路图，如何添加元器件，如何连线，结构图，创建测量图，添加各种测量项目等。还学到如何调节元器件的变量进行分析，掌握如何优化电路的步骤，如设置优化目标，定义变量，设置优化参数，执行优化等。

(二)HFSS软件

（1）主要功能：

HFSS是一款三维电磁仿真软件。它应用切向矢量有限元法，可求解任意三维射频﹑微波器件的电磁场分布，计算由于材料和辐射带来的损耗。可直接得到特征阻抗﹑传播系数﹑S参数及电磁场﹑辐射场﹑天线方向图﹑特定吸收率等结果。广泛地应用于天线﹑馈线﹑滤波器﹑多工器﹑环形器﹑光电器件﹑隔离器的设计和电磁兼容﹑电磁干扰，天线布局和互耦等问题的计算。

（2）软件掌握情况：

学会了基本的软件操作步骤，打开HFSS软件后，首先要保存并命名一个新工程，然后插入HFSS设计，然后在工程树右侧出现绘图窗口，然后继续选择求解类型，设置单位，完成全局设定后，开始创建模型，创建好模型后设置模型的材料参数，设置边界条件与激励源，最后设置求解条件并分析。

(三)做过的实验内容

课程作业中一共十五个实验，要求选做其中的十个，实际我在做的过程中基本上每个实验都做了，由于软件的掌握程度还只是入门阶段，有的实验确实做不出来，像实验10和实验15。自己的实验结果与书本上的结果有一定的误差，但由于优化效果都控制实验误差范围内。

通过这门课程的学习，对AWR和HFSS的使用有了一定的了解。通过这些具体的实验练习加深了对微波理论知识的回顾，同时也知道那些理论参数的实际意义。