HT型波导-微波天线设计

班级：通信13-3班*名：***

学号：********** 指导教师：**

成绩：

电子与信息工程学院

信息与通信工程系

目录

1设计概述 (3)

2 T型波导设计步骤 (3)

2.1创建T型波导模型 (3)

2.1.1 新建工程设置 (3)

2.2.2 创建T 形波导模型 (4)

2.2求解设置 (9)

3查看分析设计结果 (10)

3.1参数扫描和分析求解 (11)

3.2查看参数扫描结果 (11)

4心得体会 (13)

1设计概述

本课程设计所要分析的器件是图1.1 所示的一个带有隔片的T 形波导。端口1 是信号输入端口，端口2 和端口3 是信号输出端口。正对着端口1 一侧的波导壁上凹进去一块，相当于放置了一个隔片，通过改变隔片的位置可以改变端口1 到端口2 和端口3 的传输功率以及端口1 的反射功率。

仿真实验的的目标是：

在工作频率为10GHz 时，使端口3 的输出功率是端口2 输出功率的两倍。

图1.1 T形波导

2 T型波导设计步骤

2.1创建T型波导模型

2.1.1 新建工程设置

1．运行HFSS 并新建工程

启动HFSS 软件。HFSS 启动后，会自动创建一个默认名称为Project1 的新工程和名称为HFSSDesign1 的新设计。

从主菜单栏选择命令【File】→【Save As】，把工程文件另存为Tee.hfss。

然后右键单击HFSSDesign1，从弹出菜单中选择【Rename】命令项，把设计文件HFSSDesign1 重新命名为TeeModal。

2．选择求解类型

从主菜单栏选择【HFSS】→【Solution Type】，打开如图2.1 所示的Solution Type 对话框，选中Driven Modal 单选按钮，单击OK按钮。

3．设置长度单位

从主菜单栏选择【Modeler】→【Units】，打开如图2.1 所示的Set Model Units 对话框，选择英寸（in）单位，单击OK按钮。此时，设置了建模时的默认长度单位，即英寸。

图2.1 设置求解类型和长度单位

2.2.2 创建T 形波导模型

T 形波导模型可以分解开来，看做由3 个相同大小的长方体叠加而成，这里首先创建第一个长方体，并设置其材料属性和端口激励，然后通过复制操作命令创建第二和第三个长方体，最后通过合并操作命令创建完整的T 形波导模型。

1.创建长方体

（1）从主菜单栏选择【Tools】→【Options】→【Modeler Options】，打开3D Modeler Options对话框，选择Drawing 选项卡，确认选中Edit Properties of new primitives 复选框，然后单击OK按钮。

（2）从主菜单栏选择【Draw】→【Box】，或者单击工具栏的按钮，进入创

建长方体模型的工作状态，移动鼠标光标到HFSS 工作界面的右下角状态栏，在状态栏输入长方体的起始点坐标为（0，−0.45，0）。按下回车键确认后，在状态栏输入长方体的长（dx）、宽（dy）、高（dz）分别为2、0.9、0.4。

再次按下回车键确认后，会弹出新建长方体的“属性”对话框，通过“属性”对话框可以设置和修改物体的位置、尺寸、名称、材料和透明度等属性。这里选择Attribute 选项卡，将长方体名称项（Name）改为Tee，长方体材料属性（Material）保持为真空（vacuum）属性不变；单击Transparent 项的数值条，在弹出窗口中移动滑动条设置其值为0.4，以提高长方体的透明度。

图2.2创建好的长方体

2．设置波端口激励

（1）按F 键切换到面选择状态，单击选中长方体上位于x = 2 处平行于yz 面的平面，选中的平面会高亮显示。

（2）在三维模型窗口内单击右键，从弹出的快捷菜单中选择【Assign Excitation】→【Wave Port】，打开波端口设置对话框，在Name 项输入端口名称Port1，单击“下一步”按钮；在新窗口中单击打开Integration Line 下方的下拉列表框，选择New Line 选项，设置端口的积分校准线，如图2.3所示。

图2.3设置端口的积分校准线

（3）选中并单击图2.3所示的New Line 后，进入端口积分线绘制状态。此时移动鼠标

光标到前面所选中并高亮显示的平面下边缘的中间位置，即坐标（2，0，0）处，单击鼠标左

键，确定积分线的起始点；然后再移动鼠标光标到该平面上边缘的中间位置，即坐标（2，0，0.4）处，再次单击鼠标，确定积分线的终止点，完成积分线设置，如图2.4 所示。

图2.4设置积分线的起始点和终止点

3．复制长方体

（1）从主菜单栏选择【Tools】→【Options】→【HFSS Options】，打开HFSS Options 对话框，选择General 选项卡，选中Duplicate boundaries withgeometry 复选框，然后单击“确定”按钮。

（2）依次复制长方体创建T 形波导的第二个臂、第三个臂。展开操作历史树，单击选择Tee 节点，即可选中刚刚新建的名称为Tee 的长方体，然后进行复制。

图2.5第一次复制后的模型图2.6 第二次复制后的模型

4．合并长方体

（1）从主菜单栏选择【Tools】→【Options】→【Modeler Options】，打开3D Modeler

Options 对话框，选择Operation 选项卡，确认Clone tool objects before unite 复选框未被选中。

（2）单击键盘上的O 键，切换到物体选择状态，单击物体选中第一个长方体Tee，接着

按下Ctrl 键同时选中第二个长方体Tee_1 和第三个长方体Tee_2，确保3 个长方体都被选中之后，从主菜单栏选择【3D Modeler】→【Boolean】→【Unite】命令，执行合并操作，将3 个长方体合并生成一个如图2.7 所示的T 形物体模型，合并后的物体名称和属性与第一个被选中的物体相同。