成都信息工程学院电子工程系微波电路EDA环形电桥微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系2第四章单端口网络和多端口网络2.1)为了方便创建模型,在ToolsOptionsHFSSOptions中将Duplicateboundarieswithgeometry复选框选中。2)(1)在菜单栏中点击HFSSSolutionType。(2)如图5-1-37所示,在弹出的SolutionType窗口中:(a)选择DrivenModal。(b)点击OK按钮。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系3第四章单端口网络和多端口网络图5-1-37设置求解类型微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系4第四章单端口网络和多端口网络图5-1-38设置单位3)(1)在菜单栏中点击3DModelerUnits。(2)(a)如图5-1-38所示,在设置单位窗口中选择mm。(b)点击OK按钮。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系5第四章单端口网络和多端口网络4)(1)在工具栏中设置模型材料的下拉菜单中点击Select,如图5-1-39所示。在设置材料窗口中点击AddMaterial按钮,在弹出的如图5-1-40所示的对话框中设置自定义材料。图5-1-39选择材料微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系6第四章单端口网络和多端口网络图5-1-40自定义材料特性微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系7第四章单端口网络和多端口网络(2)在EditMaterial(a)设置相对介电常数(RelativePermittivity)为2.33,其他值保持默认值。(b)将材料的名字命名为My-Sub。(c)点击OK按钮。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系8第四章单端口网络和多端口网络5(1(a)在菜单栏中点击DrawRegularPolyhedron(bX:0.0,Y:0.0,Z:-1.143(cdX:22.345mm/cos(30*pi/180),dY:0.0,dZ:0.0按回车键结束输入。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系9第四章单端口网络和多端口网络(d)dX:0.0,dY:0.0,dZ:2.286按回车键结束操作。(e)在特性(Property)窗口中选择Attribute标签,将该名字修改为Substrate。(f)在3D模型窗口中将3D模型以合适的大小显示,可以用Ctrl+D来操作。创建的模型如图5-1-41所示。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系10第四章单端口网络和多端口网络图5-1-41建立介质基片微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系11第四章单端口网络和多端口网络(2)建立Trace(a)在菜单栏中点击DrawRectangle。(b)X:-0.89154,Y:0.0,Z:0.0按回车键结束输入。(c)在坐标输入栏中输入长、dX:1.78308,dY:22.345,dZ:0.0按回车键结束输入。(d)在特性(Property)窗口中选择Attribute标签,将该名字修改为Trace,创建的模型如图5-1-42所示。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系12第四章单端口网络和多端口网络图5-1-42建立Trace微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系13第四章单端口网络和多端口网络(3)为Trace设置理想金属边界条件。在这里,设置边界操作紧随创建Trace模型之后,这样在后面的复制操作中可(a)在菜单栏中点击EditSelectByName(b)在对话窗口中选择Trace,点击OK(c)在菜单栏中点击HFSSBoundariesAssignPerfectE(d)在理想边界设置窗口中,将理想边界命名为PerfE—Trace,点击OK按钮确认。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系14第四章单端口网络和多端口网络(4)为Trace设置激励端口。(a)在菜单栏中点击3DModelerGridPlaneXZ,将工作主平面更改为XoZ平面。(b)在菜单栏中点击ViewModifyAttributesOrientation(c)在观察窗口中选择观察视角为Right,点击Apply,然后点击Close确认。(d)创建矩形端口面,端口面同棱柱的一个侧面相同,点击DrawRectangle。(e)运用捕捉功能,在3D窗口中移动鼠标,当鼠标移动到如图5-1-43所示的棱柱矩形侧面左下角点时,此时鼠标形状为正方形,表示已经捕捉到该顶点,点击鼠标左键。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系15第四章单端口网络和多端口网络图5-1-43捕捉左下角点微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系16第四章单端口网络和多端口网络(f)在3D模型窗口中拖动鼠标,当鼠标捕捉到右上角顶点时,点击鼠标左键,如图5-1-44所示。图5-1-44捕捉右上角点微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系17第四章单端口网络和多端口网络(g)在特性(Property)窗口中选择Attribute标签,将该名字修改为Port(h)在菜单栏中点击HFSSExcitationsAssignWavePort(i)在WavePort窗口的General标签中,将该端口命名为p1(j)在Terminals标签,对于T1设置积分线,在TerminalLine中点击None,选择NewLineX:0.0,Y:22.345,Z:-1.143dX:0.0,dY:0.0,dZ:1.143按回车键结束输入。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系18第四章单端口网络和多端口网络(k)点击Next按钮直到结束,创建的端口如图5-1-45所示。图5-1-45设置端口激励微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系19第四章单端口网络和多端口网络(l)在3D模型窗口中将3D模型以合适的大小显示(用Ctrl+D来操作)。(5)创建其他Trace和波端口。各个Trace和波端口之间的夹角为60°,因此我们可以通过旋转复制操作进行创建。(a)在菜单栏中点击EditSelectByName。(b)在对话框中选择Trace、Port,点击OK按钮。(c)点击EditDuplicateAroundAxis。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系20第四章单端口网络和多端口网络图5-1-46建立其他枝节微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系21第四章单端口网络和多端口网络(d)Axis:ZAngle:60degTotalNumber:4点击OK按钮。建立的其他枝节如图5-1-46所示。(6)创建OuterRing。(a)在菜单栏中点击3DModelerGridPlaneXY,将工作主平面更改为XOY平面。(b)在菜单栏中点击DrawCircle。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系22第四章单端口网络和多端口网络图5-1-47建立Outer微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系23第四章单端口网络和多端口网络(c)X:0.0,Y:0.0,Z:0.0按回车键结束输入。(d)dX:11.795,dY:0.0,dZ:0.0按回车键结束输入。(e)在特性(Property)Attribute标签,将名字修改为Outer,点击OK按钮,如图5-1-47所示。(f)在菜单栏中点击EditSelectByName。(g)在对话窗口中选择Trace、Trace-1、Trace-2、Trace-3、Outer,点击OK按钮。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系24第四章单端口网络和多端口网络(h)在菜单栏中点击3DModelerBooleanUnite(i)在菜单栏中点击DrawCircle(jX:0.0,Y:0.0,Z:0.0(kdX:10.795,dY:0.0,dZ:0.0按回车键结束输入。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系25第四章单端口网络和多端口网络(l)在特性(Property)窗口中选择Attribute标签,将名字修改为Inner,点击OK按钮。(m)用Trace将Inner减去,使之成为一个环形。在菜单栏中点击EditSelectByName。(n)在对话窗口中选择Outer、Inner,点击OK按钮。(o)在菜单栏中点击3DModelerBooleanSubtract,在Subtract窗口中做如下设置:BlankParts:OuterToolParts:InnerClonetoolobjectsbeforesubtract微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系26第四章单端口网络和多端口网络图5-1-48建立Ring微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系27第四章单端口网络和多端口网络6边界条件包括理想金属边界条件和辐射边界条件。(1(a)在菜单栏中点击EditSelectByName,在弹出的窗口中选择outer(b)在菜单栏中点击HFSSBoundariesAssignPerfectE,在弹出的对话框中将其命名为Perf-Trace,点击OK微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系28第四章单端口网络和多端口网络7)为该问题设置求解频率及扫频范围,中心频率为4.0GHz,频率范围为2.0~7.0GHz(1(a)在菜单栏中点击HFSSAnalysisSetupAddSolutionSetup(bSolutionFrequency:4.0GHzMaximumNumberofPasses:20MaximumDeltaSperPass:0.02微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系29第四章单端口网络和多端口网络(c)点击OK(2(a)在菜单栏中点击HFSSAnalysisSetupAddSweep(b)选择Setup1,点击OK(cSweepType:FastFrequencySetupType:LinearStepStart:2.0GHzStop:7.0GHzStep:0.05GHz(d)将SaveField复选框选中,点击OK按钮。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系30第四章单端口网络和多端口网络8)在菜单栏中点击FileSaveAs,在弹出的窗口中将该工程命名为hfss-ring,并选择路径保存。9)在菜单栏中点击HFSSAnalyze。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系31第四章单端口网络和多端口网络10)S绘制环形电桥的S参数,包括S11、S12、S13和S14。(a)在菜单栏中点击HFSSResultCreateReport。(b)ReportType:TerminalSParametersDisplayType:Rectangle点击OK按钮。(c)在TraceSolution:Setup1:Sweep1Domain:Sweep微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系32第四章单端口网络和多端口网络点击Y标签,选择:Category:Sparameter;Quantity:St(p1,p1),St(p1,p2),St(p1,p3),St(p1,p4);Function:dB,然后点击AddTrace最后点击Done按钮完成创建。反射系数曲线如图5-1-49所示。微波电路EDA成都信息工程学院电子工程系33第四章单端口网络和多端口网络图5-1-49环形电桥的S参数曲线