HFSS报告,波导腔体内场分析

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第2步:创建一个场覆盖图

定义间隔的位置:确定Property窗口已经打开,否则由主菜单选择View/Property窗口。在工程树中选择TeeModel项,则在工程树下方出现Variables标签页,在Offset变量的Value栏输入:0.

定义场分布:双击工程树中TeeModel项,返回绘图区点右键,选择Select Faces项,再点左键选择T型接头的上表面。由主菜单选择HFSS/Fields/Plot Fields/Mag_E,在弹出对话窗的Solution项选择Mag_E1,在T型接头的上表面显示场分布情况,如图9所示。

修改三维场的绘制属性:在工程树中选择Field Overlays/E Field节点,点右键选择Modify Attributes,则出现属性对话框,可以设置场的显示类型、数量等参数。 第3步:动态演示场覆盖图

在工程树的Mag_E1上点右键,选择Animate。在弹出对话窗的Swept Variable标签页,在Swept Variable列选择Phase。定义范围:0-160deg,阶长8,点击OK完成。在出现Animation对话窗,可以控制演示的进程,包括开始、停止、演示速度、帧顺序等。注意观察场分布的情况,重点比较2、3端口的场分布差异。停止演示。

定义间隔位置并重新演示:在工程树中选择TeeModel项,在Property窗口的Variables标签页中,在Offset变量的Value栏输入:0.2.重新演示,注意观察此时2、3端口的场分布差异,并比较场分布情况和前一个演示有何不同,停止演示。

图9 第4步:保存并退出HFSS

由主菜单或工具栏选择Save,保存该工程。 由主菜单选File/Clone,关闭工程。

由主菜单选File/Exit,退出HFSS软件。

实验12 波导腔体内场优化 利用HFSS软件,对T型波导的间隔位置进行优化,使得第3端口的输出功率是第端口输出功率的2倍。测量各端口的输出功率,观察T型波导的场分布情况。 记录最终的结果:间隔位置,2、3端口的输出功率。 设计步骤:

一、 创建优化工程

第1步:重新命名并保存工程

由主菜单选File/Open,打开实验11所创建的Ex11_Tee.hfss文件。 由主菜单选File/Save as,保存在USER(E:)盘自建文件夹内,命名为Ex12_OptimTee.hfss。 第2步:删除频率扫描

在工程树中选择Analysis/Setup1/Sweep1节点,在工具栏点Delete图标,删除Sweep1项。

二、 创建参数分析并进行求解 第1步:添加参数设置

在工程树中Optimetrics项上点右键,选择Add/Parametric项,弹出Setup Sweep Analysis对话窗。

添加变量扫描定义:在对话窗的Sweep Definitions标签页,点击Add,在新弹出窗口中已经默认调节变量为Offset,选择Linear step项,变量范围设为0-1,阶长0.1.单位均为in,点击Add。则在窗口右侧加入调节变量及其设置。点击OK,则回到Setup Sweep Analysis对话窗,在其中已加入可调变量。

保存每个求解变量的场分析结果:在General标签页,选择Save Fields。

定义输出变量:在Calculations标签页,点击Add,选择Edit Calculation,则弹出Output Variables对话窗。首先定义Power11变量:在Name栏输入Power11,在Category列选择S Parameter,在Quantity列选择S(Port1,Port1),在Function列选择mag。点击Insert Quantity Into Expression,则在Expression栏添加mag(S(port1,port1))表达式,在式子末尾输入*,再点击Insert Quantity Into Expression则表达式改为:

mag(S(port1,port1))*mag(S(port1,port1)),点击Add添加,则在对话窗的顶部列输出调节变量Power11及其表达式:定义Power21变量:重复以上步骤,在Quantity列选择(SPort2,Port1),表达式应为mag(S(port2,port1))*mag(S(Port2,Port1)*mag(S(Port3,Port1))。如图1所示,点击Done完成定义回到Calculation标签页。

添加输出变量计算:回到Calculation标签页后,已经在该页Calculation列的第一行加入Power31变量,点击Add,点击Calculation列的第二行空白处,在下拉菜单中选择Power21变量,按下Enter键。再点击Add,在第三栏选择Power11变量,按下Enter键,则定义了3个输出变量进行计算。如图2所示。点击确定完成,则新的参数设置自动列入工程树的Optimetrics节点下,默认名为ParametricSetup1.

第2步:参数分析求解

在工程树中的ParametricSetup1项点右键,选择Analyze,对参数设置中变量扫描定义的每一个变量进行3D场分析求解。

全部完成后,在信息管理区会出现确定信息。

三、 查看参数结果

第1步:创建S参数与Offset变量的关系曲线图

创建结果图:在工程树的Results项点右键,选择Create Report项。在弹出对话窗的Report Type列选择Modal S para-meters,在Display Type列选择Rectangular Plot,点击OK完成,则弹出Traces对话窗。 设置曲线:选择对话窗中部的Y标签页,在Category列选择S parameter,在Quantity列,按下Ctrl键的同时,选择S(Port1,Port1)、S(port1,port2)、S(port1,Port3)项,在Function列选择mag。在X标签页,选择Use Primary Sweeps项。在Sweeps标签页,选择Sweep Design and Project variable values,选中Freq项,在下拉列表中选择Offset,点Add Trace,则在上方加入S11、S12、S13参数与Offset变量的关系曲线设置,点Done完成。

则在工程树的Results项下加入该图表项,默认名为XY Plot1,在右侧窗口的矩形图中显示不同间隔位置时的S参数曲线,结果如图3所示。

1.00XY Plot 2Tee ModelCurve InfoANSOFTmag(S(port1,port1))Setup1 : LastAdaptiveFreq='10GHz'0.80mag(S(port1,port2))Setup1 : LastAdaptiveFreq='10GHz'mag(S(port1,port3))Setup1 : LastAdaptiveFreq='10GHz'0.60Y10.400.200.000.000.200.40offset [in]0.600.801.00 图3 第2步:创建功率分配与Offest变量的关系曲线图

创建结果图:在工程树的Results项点右键,选择Create Report项。在弹出对话窗的Report Type列选择Modal S Para-meters,在Display Type列选择Rectangular Plot,点OK完成,则弹出Traces对话窗。

设置曲线:选择对话窗中部的Y标签页,在Category列选择Output Variables,在Quantity列,按下Ctrl键的同时,选择Power11、power21、power31项,在Function列选择none。在X标签页,选择Use Primary Sweep项。在Sweeps标签页,选择Sweep Design and Project variable values,选择Freq项,在下拉列表中选择offset,点Add Trace,则在上方加入Power11、Power21、Power31参数与offset变量的关系曲线设置,点Done完成。

则在工程树的Results项加入该图表项,默认名为XY Plot2,在右侧窗口的矩形图中显示不同间隔位置时3个端口的输出功率参数曲线,结果如图4所示。

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