搬砖的开始 HFSS入门 T型波导的内场分析

     去年决定考研，现在甚至基于什么初衷考都忘了，结果差了一分。犹豫到最后还是不甘心，结果就又考了一次，这次侥幸上了，结果知道自己被录取的时候一点也高兴不起来，因为发现自己不是这块料，也不喜欢搞这些个高科技，疯狂厌学，结果沉迷历史和诗词、小说，最后被一个做天线的老师收了。拖了几天倒是人家先联系过来了，结果那几天跟家里人闹矛盾，吵得很厉害，一下怼到这个女老师身上了，搞得她也心烦，但又不想解释。想来想去觉得不好意思，也不想耽误人家，还是学吧，虽然天线啥都不懂，就一小白，权当是做苦力搬砖了，上周跟着教程做了几个HFSS实验，结果做完就忘，于是决定写文章记录过程，算是抄实验报告了，希望能坚持下去吧。

T型波导模型：

个人的理解：端口1作为输入端，端口2与端口3作为输出端，通过改动隔片的长度来控制输出。

实验的主要内容：

        1.分析隔片位于T型波导的正中央时，在8~10GHz的工作频段内，波导3个S参数随频率变化的关系曲线。

        2.分析查看在10GHz时波导表面的电场分布。

实验思路：

        利用HFSS参数扫描分析在10GHz处，波导三个端口的S参数随着隔板位置变量Offset变化的关系曲线。

实验步骤：

        1.新建工程，选择求解类型（Model），设置长度单位为英尺in。具体略。

        2. 创建T型波导模型，这里将T型拆成三个同等大小的长方体，故首先创建一个长方体，起始点坐标(0，-0.45，0)，dx = 2; dy = 0.9; dz = 0.4，更改名字为Tee,材料属性为真空，透明度0.4。长方体和属性图如下：

                                

 

3.设置波端口激励，选择位于长方体 x = 2，平行于yz平面的表面（快捷键F）,右键分配激励，选择波端口，在新窗口中单击Integration Line下方的None，选择New Line,设置该波端口的积分校准线。将光标放在所选表面的下边缘中点，即坐标为(2，0，0)，当光标变为三角形时单击左键，再选择上边缘，当坐标为(0，0，0.4)时，左键确认积分线终止点。其余设置默认不变。

4.复制长方体，首先选择 Tool > Options > HFSS Options，由于教程所用版本较低，菜单栏差别较大。选中Duplicate boundaries with geometry，确认。接着选中Tee节点，选择 Edit > Duplicate > Around Axis，打开Duplicate Around Axis对话框，进行复制物体。对话框中Axis项选择Z，Angle项输入90 deg，Total number 输入2，单击OK。即可复制一个绕Z轴正半轴旋转90°夹角、名称为Tee_1的长方体。该长方体继承Tee的所有属性，包括尺寸、材料属性 、激励端口等。复制第三个长方体，点击三者合并形成一个T型的物体。

5.创建隔片，首先设置参数Offset，默认0in，接着创建一个长方体姓名为Septum，位置为(-0.45in,Offset-0.05in,0in)，注意Offset-0.05in一定加单位，xsize、ysize、zsize分别为0.45、0.1、0.4。

6.相减操作，首先选中Tee，再选择Septum，点击Subtract命令，得到所需要的T型波导模型。如下图：

7.分析求解，添加求解，Solution Frequency输入10GHz，其余默认不变，点击确认。

                                     

8.添加扫频，Sweep Type选择Interpolating，具体如下：

                                 

9.检查设计。

10.运行仿真分析，在Results中新建平面图，Solution 项选择Setup1:Sweep1，X轴默认为频率，Y轴在目录栏里选择S参数，同时选择S(Port1，Port1)，S(Port1，Port2)，S(Port1，Port3)，Function下选择mag，其余默认不变，单击New Report。

11.查看表面电场分布，选择T型波导上表面，选择工程树中的Field Overlays,右键选择Plot Fields > E > Mag_E,对话框内其余设置不变，单击Done。如此便得到表面电场分布图：

第一部分到这里就结束了，保存并退出。

来自一窍不通的小白的疑问：

1. S参数具体意义是啥？好像高频的时候学过，但是时间久忘了...

2.复制长方体时Duplicate boundaries with geometry是干嘛的?

3.第10步仿真分析Function下选择mag是什么意思？

 

教程来自《HFSS从入门到精通》一书。

最后，不管怎样，总算迈出第一步，希望这个研究生能顺利正常毕业吧，延期...额，哎不想了。折磨。