1、微带线直角拐弯仿真分析

1.新建HFSS设计工程;

2.建立参数化微带线仿真模型;

1)添加设计变量;

【HFSS】→【Design Properties】,单击【Add】,输入变量名和变量值;

2)创建介质基片层模型;

 选择【XY】面,执行命令【Draw】→【Box】,创建一个底面在XOY平面上的长方体模型来表示介质基片层,在长方体属性面板中修改起始坐标点和长方体的长度、宽度和厚度;

 

3)打开长方体模型属性页【Properties】下的【Attribute】,修改介质基片的名称、颜色、透明度和材质;

 4)【Ctrl+D】显示最佳视角;

3.创建接地板模型,执行菜单命令【Draw】→【Rectangle】,创建矩形面板并进行对应设置;

 4.1)创建导带模型,执行【Draw】→【Rectangle】创建两个矩形面模型【microstrip1】【microstrip2】表示特性阻抗为50Ω的导带。

 

 2)新建正方形模型【Rectangle1】,连接【microstrip1】和【microstrip2】;

 3)按住【CTRL】将【microstrip1】和【microstrip2】和【Rectangle1】选中,点击【Unite】合并为一个模型;

5.创建空气腔模型,【Draw】→【Box】画一个底面在XOY平面得长方体模型表示空气腔,进行设置;

 6.创建激励端口模型,选择【YZ】面,执行【Draw】→【Rectangle】创建一个在YOZ面的矩形来表示激励端口,设置完成后将空气腔隐藏起来显示端口;

 

 选择【ZX】面,建立另一个激励端口【Port2】;

 7.选择求解类型、设置边界条件、设置激励端口、求解设置;

1)选择求解类型。【HFSS】→【Solution Type】,勾选【Modal】和【Network Analysis】,点击【OK】;

 2)设置边界条件;

选中【GND】按住【CTRL】在选中【microstrip1】,鼠标右键选择【Assign Boundary】→【Perfect E】,点击【OK】就将两个矩形面设置为了理想导体边界条件;选中【airbox】,鼠标右键选择【Assign Boundary】→【Radiation】,点击【OK】将【airbox】模型表面设置为辐射边界条件;

3)设置激励端口;

选中【Port1】,鼠标右键选中【Assign Excitation】→【Port】→【Wave Port】,单击【下一步】,最后点击【完成】,同样对【Port2】进行相同设置;

 4)求解设置;执行【HFSS】→【Analysis Setup】→【Add Solution Setup】,进行单频点求解设置,再执行【HFSS】→【Analysis Setup】→【Add Frequency Setup】,进行扫频设置;

 5)自检、运行仿真、收敛性检查。

执行【HFSS】→【Validation Check】进行自检;

 执行【HFSS】→【Analysis ALL】运行仿真求解,在运行结束后可通过右键工程树中的【Results】→【Solution Data】查看迭代次数;

6)查看仿真结果 ;

右键工程树中的【Results】→【Create Modal Solution Data Report】→【Rectangular Plot】进行设置;

点击【New Report】

 结果表明,微带线在直角拐弯后,端口反射系数S(1,1)在低频段在-10dB以下,高频段在-10dB上,信号传输时会有较大的功率反射,不利于信号的传输,有必要进行削角处理,从而减小阻抗突变带来的微带线不连续效应,保证功率最大传输。

2.微带线直角拐弯处45°削角处理仿真分析

1.削角处理;右键视图选择【Selection Mode】→【Vertices】进入顶点模式,单击导带拐弯处的顶点,接着点击切角图标,进行设置;

 

 

 2.设置参数扫描分析;

不同尺寸和不同特性阻抗的微带线,存在最佳斜切率,因此需要对q进行参数扫描分析,右键工程树中的【Optimetrics】→【Add】→【Parametric】进行设置;

 3.运行参数扫描分析,查看仿真结果;

自检无误后进行仿真仿真计算,查看【Port1】反射系数S(1,1);

 从结果上来看,以一定的斜切率在拐弯处进行45°削角处理后,反射系数降低,当斜切率在0.6左右时,反射系数最小。

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