某实验一：T型波导内部仿真场分析报告与优化

专业通信工程专业学号姓名专业通信工程专业学号姓名实验一：T型波导内部仿真场分析与优化实验目的:理解和分析T型波导分支内部电磁场分布及优化方法。实验内容：建立一个THSFFTT32232312实验原理：TTH面T型分支，使得从1端口输入的功率可以平均的分配给端口23，使得23TE10S实验步骤及结果：一、新建工程设置1．运行HFSS并新建工程自动创建一个默认名称为Project1HFSSDesign1的新设计。FileSaveAs。然后右键单击HFSSDesign1，从弹出菜单中选择【】命令项，把设计文件HFSSDesign1重新命名为。】→【对话框，选中DrivenModal单选按钮，单击OK按钮。Modeler】→【UnitsSetModelUnits对OK默认长度单位，即英寸。二：创建T形波导模型创建长方体Options，打开3DModelerOptions对话框，选择Drawing选项卡，确认EditPropertiesofnewprimitives从主菜单栏选择【Draw】→【05，dd、高、0.9、0.4。Attribute（Name）为（Material）保持为真空属性0.4，以提高长方体的透明度。，29、4的长方体模型。按下快捷键设置波端口激励Fx=2行于yz）在三维模型窗口内单击右键，从弹出的快捷菜单中选择【Name项输入端口名称Port1，单击按钮；在新窗口中单击打开IntegrationLineNewLine选中并单击NewLine后，进入端口积分线绘制状态。此时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）再次单击鼠标，确定积分线的终止点，完成积分线设置。积分线设置完成后，会自动回到前面打开的波端口设置对话框，对话框余下各项都保持默认设置不变，一直单击下一步按钮，直至完成。设置好的波端口。复制长方体HFSSOptions打开HFSSOptions对话框，选择General选项卡，选中Duplicateboundarieswithgeometry复选框，然后单击确定按钮。T从主菜单栏选择【Edit】→【Duplicate】→【AroundAxis】，打开DuplicateAroundAxis对话框，进行复制物体的操作。对话框中的AxisZ，Angle2zTAngle90deg，即可复制生成第三个长方体，复制生成的沿z转90°复制而成的。按快捷键Ctrl+D，让物体适中显示。合并长方体Options，打开3DModelerOptions对话框，选择Operation选项卡，确认ClonetoolobjectsbeforeuniteO个长方体，接着按下Ctrl键同时选中第二个长方体和第三个长方体3【3DModeler】→【Boolean】→【Unite】命令或者单击工具栏的3T创建一个长方体。从主菜单栏选择【Draw】→【xyzCommand栏输入方体的起始点位置，按回车键确定，此时会弹出对话te0iOK，返回属性对话框。XsizeZsize0.450.10.4体的长宽高尺寸。然后，选择属性对话框的选项卡，在NameTCtrlSeptum，确认和Septum都被选中；之后，从主菜单栏选择【3DModeler】→【Boolean】→【Subtract】命令或者单击工具栏的按钮，打开相减操作对话框。确认对话框中在BlankParts栏，Septum在栏，表明是从模型中去SeptumOK建出完整的T在工作界面左侧的工程管理窗口（ProjectManager）中，展开设计，选中Analysis节点，单击右键，在弹出的快捷菜AddSolutionSetup保持默认设置不变，单确定按钮击结束。此时，就在工程管理窗口Analysis节点下添加了一个名称为Setup1的求解设置项。添加扫频设置AnalysisSetup1求解设置项，在弹出菜单中单击【AddFrequencySweep对话框。在该对话框中，项设置。其他项保持默认设置不变，然后单击EditSweep对话框的OK按钮完成扫频设置，此时即在Setup1节点下添加了一个名称为Sweep1的扫频设置项。Type：LinearSetupStart：8GHzStop：10GHzStepSize：0.01GHz3．检查设计设置HFSS4．仿真运行设置AnalyzeAll窗口会显示求解完成信息。四：实验结果分析及总结：1S择【CreateModalSolutionDataReportRectangularPlot2.31X项选择Category列选择y列按下l键的同时选择)、S(Port1,Port2)、S(Port1,Port3)项，在Function列选择mag，其他保持默认设置不变。然后单击按钮，即可绘制出S11、S12、S13幅度随频率变化的曲线。XYPlot1。查看表面电场分布型窗口中单击右键，从右键弹出菜单中选择【】命令，T从主菜单栏选择【HFSS】→【Fields】→【PlotFields】→【E】→【CreateFiledPlot对话框，对话框所有设置保持默TFieldOverlaysMag_E1。动态演示场分布图AnimateTAnimation对话框，通过该对话框可以控制动态显示的进程，包括停止、开始和演示速度等。优化分析1.新建一个优化设计工程Optimetrics添加参数扫描变量定义输出变量1、23参数扫描分析求解完成上面的工作，检查没有错误就可以进行仿真运算了。3.查看参数扫描分析结果OffsetOffset图由图可以分析出在后面的优化设计中，可以设置Offset优化范围最大值0.3，优化初始值为0.1，另外优化范围的最小值可以去0英寸Offset4.优化设计322添加优化变量优化设置添加目标函数。10GHz322。设置优化变量的取值范围设定Offset的优化范围为0——3英寸设置优化变量目标函数与运算迭代次数的关系曲线图次迭代计算对应的变量值和函数值。查看优化后的场分布图Setup1T322。323即可。其余步骤与上面步骤一样。下图为最佳优化结果。下图为最佳优化结果的场的分布情况。23的输出为端口1