基于HFSS的T型功分波导设计

基于HFSS的T型功分波导设计

找工作困难，闲时复习一下HFSS的基本使用方法，参考视频“李明洋两周学会HFSS”

软件版本：2022

工程链接：https://download.csdn.net/download/weixin_44584198/88357846

1、性能指标

工作频率：8-10GHz
功分系数：等分

2、T型功分波导建模

打开HFSS，点击保存按钮并将工程名称设置为Tee：

点击HFSS按钮打开三维视图：

要设计的三维波导的结构尺寸如下所示（之后有空详细介绍一下推导过程）：

首先修改HFSS的默认单位为inch，因为这边尺寸单位都是按照inch来标的：


设置求解类型为Modal：


创建结构，首先是第一个臂（长方体），其长宽高为2x0.9x0.4in：

大概创建一下，创建完成后双击创建的长方体，弹出设置，修改为设计的参数：


双击Box1选项，设置结构的透明度为0.5，这样方便观察整个结构：


先选中已经创建的结构，点击复制按钮中的沿着坐标轴复制：

分别设置90度和-90，额外复制出两个结构：

复制得到的结构如下所示，可以看到虽然出现了三个结构，但是中间有交集：

下面需要通过布尔运算将三个结构进行合并，先shift选中三个结构：

随后点击工具栏的unite即可：

合并后得到的结构如下所示：

下面还需要在中心部分挖去一块，随意在中心创建一个矩形块：

修改器大小至如下参数：

点击确定，即可得到图形：

选中两个图形，运行布尔减法运算，将主要的三臂结构作为Blank parts，小长方体作为刀具，按钮如下所示：


点击确定后如下所示，建模完成：

3、T型功分波导查看仿真结果

右键空白区域，在弹出的Selection Mode中选择Faces，由此来选择面。选择一个面，按照如下的方法找到添加端口的选项：

在弹出的窗口中使用默认的端口名字即可，也需要沿着端口的中心方向添加积分线：

对另外两个端口进行同样的设置：

4、T型功分波导设置分析

在Analysis中右键并点击Add Solution Setup：

在弹出的窗口中，我们只分析8-10GHz的范围：

点击Sim中的Validate，查看设置是否有不足。结果设置是一切正常的：


检查没有问题就可以点击Analyze ALL进行分析，等待分析结束：

分析之后可以查看结果，右键Result选择Create Modal Solution Data Report，随后选择Rectangular Plot：

主要查看S11,S21,S31这三个参数，第一次添加可以点击New Report即可：

得到如下结果，可以看到2，3端口基本等分，1端口回波损耗较小：

4、T型功分波导查看仿真场分布与动画

点击Analysis中的Setup，选中其中的Save Fields并点击确定：

选中顶面，在Field Overlays中选择Plot Fields，此处画出电场变换图即可：

点击确定后即可看到电场变换图：

选择电厂绘图选项并右键，选择Animate即可绘制连续的动画：

此处设置的扫描的是输入端口1的相位：

由此可以得到变化的电场图像：