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西安电子HFSS 中文高级实例教程07.FSS

更新时间:2023-11-16 21:54:28 大小:342K 上传用户:xuzhen1查看TA发布的资源 标签:hfss 下载积分:2分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

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西安电子HFSS 中文高级实例教程 Ansoft 分析频率选择表面 FSS 第一章 序言 第二章 创建项目 第三章 建立几何模型 第四章 设定无穷阵列和边界 第五章 设定入射波 第六章 设定解 第七章 解的后处理 Ansoft 高级培训班教材 - 1 - 第一章 序言 本讲义讲解使用 Ansoft 产品分析频率选择表面(FSS)。频率选择性表面 FSS 是利用 金属或介质材料构成的平面结构,对于空间入射的平面波具有“滤波”效应。这一概念最 早用于飞行器的天线罩等微波应用,现在被广泛地用于射频识别技术、抗电磁干扰技术等。 大家最近听到的光子带隙器件(PBG)也可以被认为是 FSS 的一种应用。频率选择表面的 特性可以利用很多方法进行分析,应该说,采用场分析的方法比其他的如等效电路法等更 为准确,Ansoft 公司的平面电磁分析(Ansoft Designer 中的 Ensemble)和高频结构仿真 (HFSS)等都可以对其进行分析。由于其周期性结构的特点,采用结合阵列技术的矩量法 (Periodic Moment Method)是分析这一问题的有力工具。 现在,Ansoft 在 Designer 里集成了 PMM(Periodic Moment Method),就像过去在 HFSS 中集成 Master/Slave 边界一样,给工程师带来了 2D 和 3D 阵列的分析工具,而无需自己编 程。再一次,增加了收益。 下面就是使用 Ansoft Designer 分析 FSS 的实例。 Ansoft 高级培训班教材 - 2 - 第二章 创建项目 图 1 Ansoft Designer 界面 1、在 Project Manager 窗口中 Project1 默认工程上右击鼠标,选择 Insert 项目,插入 Planar EM Design 图 2 插入一个 Planar EM Design 也可以在菜单条目中直接点击 Planar EM Design 的图标 图 2 菜单条中直接点击图标加入 Planar EM Design Ansoft 高级培训班教材 - 3 - 2、在弹出的 Layout 窗口中点击 None 按钮,表示自己定义基板。 图 3 选择基板窗口 3、存储工程。点击存盘图标(或选择菜单 File/Save),输入工程名字 hexagon,并存盘。 最终工作界面如图 4 所示。 图 4 最终工作界面 Ansoft 高级培训班教材 - 4 - 第三章 建立几何模型 1、建立基板结构。 (1)点击工具栏图标 图 5 点击 Layers dialog (2)在弹出窗口中选择 Stackup,准备 Add Layer 图 6 Stackup 标签项中加入层 Add Layer (3)点击 Add Layer 按钮,加入接地层,名字 Gnd,类型 metalizedsignal。在图 6 的窗 口中增加了 Gnd 层,点击材料类型,设材料为 PEC 图 7 加入地层 Gnd (4)加入介质层。点击 Add Layer 按钮,名字 Medium,类型 dielectric。点击材料,选 择 Taconic TLY(tm),介电常数 2.2。 (5)加入顶层,名字 Top,类型 signal,材料 PEC。设定结束后,Edit Layout 窗口如图 Ansoft 高级培训班教材 - 5 - 8 所示。 图 8 完成设定层结构 2、绘制 PBG 单元 (1) 绘制六变形单元。 选定在 Top 层绘制,点击工具栏绘制多边形图标,在状态栏中依次输入六边形端点坐 标,每输入一点回车。六点输入结束后,在绘图区点击鼠标右键,选 Finish 结束。六点坐 标依次为( 0, 1.38),(-1.1951, 0.69),(-1.1951, -0.69),(0, -1.38),(1.1951, -0.69),(1.1951 0.69)。 (2) 绘制 2.5D 通孔 a. 在 Project Manager 窗口中选择 Model/Via,点击鼠标右键,加入孔 Add Hole。在状态栏 中输入圆心坐标(0,0),然后单击绘图区中的圆孔,改其属性半径为 0.1537。 图 9 加入孔 Add Hole b. 将刚刚添加的孔设为2.5D。点击该孔,在属性窗口中选择Planar EM标签,将BottomLayer 改为 Gnd(见图 10),得到贯穿介质层的金属柱(见图 11)。 Ansoft 高级培训班教材 - 6 - 图 10 改 BottomLayer 为 Gnd 图 11 得到 2.5D 孔,三维显示 Ansoft 高级培训班教材 - 7 - 第四章 设定无穷阵列和边界 1、点击工具栏 Define/Edit infinite array 图标 图 12 设定无穷阵列图标 2、由于 PBG 单元形状是六边形,阵列单元不会完全包括六边形,而且该阵列行与行 之间是交错的。设定 Cell Geometry 的尺寸 a=2.54mm,b=2.2mm。设定 Attributes 中,Skew 为 60deg,并选中 Turen on infinite array。Scan 中的角度无需设定(设定平面波入射时将影 响该值)。点击 OK 按钮后,Designer 将提示有部分区域超出 Array 定义,点击确定按钮继 续。结果如图 14 所示。 图 13 设定 Array 图 14 完成设定 Infinite Array Ansoft 高级培训班教材 - 8 - 第五章 设定入射波 1、在 Project Manager/Excitations 上点击鼠标右键,选择加入平面波入射 图 15 Add Plane Wave Excitation 2、在 Excitations 中增加了一个平面波入射,双击该项,修改入射角度 Theta 和 Phi, 都为 0 度,直射。

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