HFSS仿真平行线定向耦合器学习笔记

2024-06-12 18:17:49

HFSS仿真平行线定向耦合器学习笔记

文章目录

HFSS仿真平行线定向耦合器学习笔记
- 1、求解器设置
- 2、建模
- 3、边界条件设置
- 4、激励方式设置
- 5、扫频设置
- 6、设计检查，仿真分析
- 7、数据后处理

设计要求：
参考文章： ADS仿真设计平行定向耦合器

频率范围	1~3.0GHz
中心频率fc	2.0GHz
耦合度 C	≤15dB
介质基板材料	FR4，介电常数4.4，损耗角正切0.02，厚度0.8mm

1、求解器设置

模式驱动求解

2、建模

整个定向耦合器结构分为3部分：耦合微带线、介质层和接地板。
为了后面方便进行参数分析和优化设计，这里用几个变量表示（这些变量值是在ADS中设计的结果

介质基片宽度	sub_w	5mm
介质基片长度	sub_L	20.78mm
介质层的厚度	sub_h	0.8mm
两条微带线的间隙	gap	0.495mm
微带线的宽度	Strip_w	1.451mm

耦合微带线建模：
材料：PEC
模型：矩形
坐标：

介质层建模：
材料：FR4（玻璃纤维环氧树脂），介电常数：4.4，损耗角正切：0.02，厚度0.8mm
模型：长方体
坐标：

接地板建模：
材料：PEC
模型：矩形
坐标：

最终建立的模型如图：

3、边界条件设置

接地面、耦合微带线设置成理想金属薄导体（Perf E）
加入辐射边界条件（空气盒子）：
模型：长方体
坐标：

右键设置边界条件----辐射边界

4、激励方式设置

激励方式：集总端口激励
模型：矩形端口
坐标（转换成YZ面）：

端口2是端口1关于Y轴对称，端口3，端口4是端口1和端口2关于X轴对称得到
右键----assign excitation—lumped port

5、扫频设置

求解中心频率：2.0GHz，迭代次数：20，收敛误差为0.02
扫频方式：快速扫频，扫频范围：1.0GHz~3.0GHz，步进：0.01GHz

6、设计检查，仿真分析

没有错误，运行仿真

7、数据后处理

查看结果

从结果可以看出，在2.0GHz时，耦合度为-13.4dB,这比ADS仿真得到的结果要好，这些只能从生产中验证哪个仿真结果更符合实际情况。

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