微波技术实验同轴线仿真.docx
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微波技术实验同轴线仿真
微波技术实验一
仿真类实验
2.2同轴线
一、实验原理
同轴线的结构如下图所示,工作模式为TEM波,其截止频率为fc=0,是无色散波,故TEM波在横截面上的场分布函数与二维静场一致。
二、实验步骤
1、创建模型
(1)先画两个同轴圆柱体
运用Boolean运算的subtract相减(Clone选项打勾)得到:
再添加一个同轴的圆柱体
(2)设置参数
设置三个圆柱体的各项参数
(3)设置边界条件
再设置理想边界条件
(4)插入激励源
(5)设置求解频率。
(6)计算
在菜单栏中点击Validate,显示全部正确后,再点击Analyzeall,稍等片刻即可查看仿真结果。
2、仿真结果
(1)、内部电场:
(2)、内部磁场:
(3)、内部功率随频率变化的传输情况:
(图形为输入功率/输出功率)
(4)外导体电场:
(5)外导体磁场
(6)内导体电场
(7)内导体磁场
(8)外部电场:
在同轴线外面再加一个比较大的同轴圆柱体,介质为真空。
3、改变参数
1.调整同轴圆柱体高度由5mm增加到8mm,再次测量。
(1)、内部电场:
(2)、内部磁场:
(3)、内部功率随频率变化的传输情况:
(4)外导体电场分布
(5)内导体电场分布
(6)外部电场:
3.调整半径
(1)、内部电场:
(2)、内部磁场:
(3)、内部功率随频率变化的传输情况:
(4)、外部电场:
测外部电场时再加一个大的同轴圆柱体。
(5)、外部磁场:
同外部电场测试方法一样。
(6)、外部功率随频率变化的传输情况:
4.调整填充媒质电磁参数:
原介质为真空,现改为glass_PTFEreinf.
(1)内部电场:
(2)内部磁场:
(3)内部功率随频率变化的传输情况:
(4)外部电场:
(5)外部磁场:
同外部电场测试方法一样
5.高次模式:
模式数改为3,频率为100Hz。
(1)内部电场:
(2)内部磁场:
(3)内部功率随频率变化的传输情况:
截止频率为0Hz,故截止模式我没有仿真。
三、实验总结
第一次使用HFSS这个软件,我从对这个软件毫无概念。
起初有许多问题都不会,于是下载了一个HFSS使用手册,看了大半天,又拿着部分问题去请教同学和学长,终于基本上掌握了同轴线的仿真。
由于时间的限制和参考资料的局限,该实验还是存在一些不会的地方,比如传输功率。
总之,经过2天的努力,我基本掌握了HFSS软件同轴线的仿真实验。