期末：HFSS仿真研究孔缝耦合

一、仿真题目：使用HFSS仿真研究孔缝耦合

二、仿真目的：通过仿真过程，了解HFSS软件的用法，用HFSS仿真研究孔缝耦合，以达到对HFSS软件的熟悉，进而曾将微波与天线这门课程的实践应用。

三、仿真过程：

结构

耦合后场分布

前言：

电子设备要在复杂的电磁环境中正常工作，要满足日益严格的电磁兼容标准，电磁屏蔽是十分必要的。然而，因为通风、散热通信、供电等要求，屏蔽机箱上的孔缝和线缆穿透就不可避免。高能电磁波易通过孔缝及线缆耦合进入屏蔽机箱内，对机箱内的器件进行干扰或造成破坏。因此，研究孔缝耦合和线缆耦合的屏蔽效能十分重要。线缆耦合主要有2种情况，一种是线间的耦合，一种是穿透屏蔽箱的线缆耦合。

仿真模型：

模型结构很简单，如下图所示，主要包括2个圆柱体和一个孔缝，其中外面的大圆柱体为空间辐射边界，里面的圆柱体为金属屏蔽箱，屏蔽箱上开有一个孔缝，放大后如右图所示。

打开工程：

1、打开Ansoft HFSS 10，并在缺省工程中点击鼠标右键，加入一个HFSS 设计项目，见图2。屏幕主要部分自左向右依次为工程管理区（Project Manager）、对象列表和3D绘图区（与对象列表一起通称为3D Modeler window）。

2、解的类型。在菜单中选择HFSS/Solution Type（图3），并在弹出窗口中选择Driven Modal（图4）。共有三种类型选择，Driven Modal、Driven Terminal 和EigenMode，Diven Modal 与Driven Terminal 的区别在于S 矩阵的表示形式不同，前者采用入射和反射能量的形式，而后者采用电压和电流的形式。该工程主要分析场，所以采用Driven Modal 的形式。EigenMode 表示本征模类型。

3、点击工具条上存盘按钮（图5），或在菜单中选择Save，第一次的时候将询问工程名称，该工程名字为SlotCouple，存盘，创建工程完毕。

建立几何模型

1、改变工程默认单位。建立不同的模型，可能需要采取不同的单位，虽然可以在模型建立之后，改变模型单位而保持几何量数值不变，但在建立模型之初就确定默认单位，不失一种良好的习惯。在菜单中选取3D Modeler/Unit，见图6 和

图7。将单位改为mil。

2、创建屏蔽外圆筒。Draw ==>> Cylinder，属性如图8和图9，按Ctrl+D缩放到合适窗口，如图10所示。

放到合适窗口。

4、创建孔缝。Draw ==>> Box,在命令窗口中输入位置信息“-W/2,-L/2,0”（这样设置位置，当变量变化时，孔缝始终会在屏蔽圆筒正中间），回车会弹出变量设置的对话框，分别设置孔缝宽度变量W和长度变量L，初始值分别为10mm、30mm，如图13和图14所示，最后孔缝的尺寸为“W，L，5mm”，属性如图15

所示。设置孔缝名称为Slot。按Ctrl+D缩放到合适窗口。

四、体会心得：

在此次仿真过程中，首先在安装软件时，就遇到了困难。经过老师讲解，成破解软件。但是由于此软件以前从未接触过，且是英文软件，故在使用过程中遇到了诸多问题。尽管老师给过我们软件相关使用手册和实例，但使用时还是感觉颇为棘手。此份报告是在网上查阅多份资料，自己加以揣摩制作而出。通过此次仿真，让我进一步了解了微波与天线这门课程在实践中的应用，并初步掌握了HFSS软件的一般用法。