HFSS同軸線、微帶線、共面波導(dǎo)端口設(shè)置

2016-09-24 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1、同軸線端口的設(shè)置

同軸線端口的設(shè)置比較常用,一般可以用HFSS中的waveport來設(shè)置。

Wave ports定義的表面一般為PEC,信號(hào)通過它進(jìn)入和離開結(jié)構(gòu)。它通常用在一些波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,如波導(dǎo),共面波導(dǎo),同軸線等。Wave port一般設(shè)置在3D結(jié)構(gòu)和邊界之間的PEC界面上,讓該結(jié)構(gòu)和外部耦合。

利用HFSS設(shè)計(jì)一截至頻率為2G的同軸低通濾波器,圖1. (a)中給出了該濾波器的仿真模型,端口為同軸線,在端口設(shè)置中,只需選取同軸線的截面,畫一條由內(nèi)導(dǎo)體指向外導(dǎo)體的積分線即可,如圖1.(b)所示,

(a)仿真模型

(b) 端口設(shè)置(局部放大圖)

(c)仿真結(jié)果

圖1 同軸低通濾波器的端口設(shè)置及仿真結(jié)果

2、微帶線端口的設(shè)置

一般地,微帶結(jié)構(gòu)的端口都用Lumped ports,Lumped ports 與傳統(tǒng)的Wave ports相似,但它可以在內(nèi)部設(shè)置,且可以自定義阻抗值。Lumped ports直接在端口處計(jì)算S參數(shù)。下面給出兩個(gè)例子來說明Lumped port的設(shè)置。

(a)微帶CT濾波器

利用微帶開口環(huán)諧振器設(shè)計(jì)了一傳輸零點(diǎn)在高頻段的CT濾波器,中心頻率為3GHz,圖2.(a)給出了該濾波器的仿真模型,將連接饋線和接地面的矩形設(shè)置為端口,沿該矩形的軸線畫一條積分線即可,如圖2.(b)所示,其仿真和測試結(jié)果圖2.(c)所示,結(jié)果吻合良好。

(b)微帶雙頻濾波器

利用SIR設(shè)計(jì)了一雙頻濾波器,兩頻率分別在2.45GHz和5.8GHz,與上面CT濾波器端口設(shè)置方法一樣,圖3給出濾波器的模型、端口設(shè)置及仿真測試結(jié)果,測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合很好。

(a)仿真模型

(b) 端口設(shè)置(局部放大圖)

(c)仿真及測試結(jié)果

圖2微帶CT濾波器的端口設(shè)置及仿真測試結(jié)果

(a)仿真模型

(b) 端口設(shè)置(局部放大圖)

(c)仿真及測試結(jié)果

圖3 微帶雙頻濾波器的端口設(shè)置及仿真測試結(jié)果

3、共面波導(dǎo)端口的設(shè)置

共面波導(dǎo)的端口選用Waveports,圖4(a)給出了共面波導(dǎo)端口的設(shè)置方法,定義一垂直于導(dǎo)帶的截面為端口,該截面尺寸的選取與共面波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

基于共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu),我們?cè)O(shè)計(jì)了一帶陷波的超寬帶天線,其端口設(shè)置和仿真模型如圖4.b所示,圖4.(c)給出了仿真結(jié)果,在5.5GHz附近出現(xiàn)一陷波,且整個(gè)通帶內(nèi)(3-10.6GHz,陷波)回波損耗都小于-10dB(陷波頻段除外)。