HFSS仿真微带型威尔金森功分器学习笔记

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HFSS仿真微带型威尔金森功分器


设计要求:
频带范围 0.9~1.1GHz
输入端口的回波损耗 >20dB
频带内的插入损耗 S21<3.3dB
S31<3.3dB
输出端口隔离度 >25dB

1、 求解器设置

求解器选择模式驱动求解
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2、 建模

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整个微带威尔金森功分器的结构分为微带功分器、隔离电阻、介质板和接地板。
为了后面方便参数分析和优化设计,设置几个变量,可以参考文章:ADS仿真威尔金森功分器学习笔记

50欧姆微带线线宽 W1 1.52mm
1/4波长阻抗线宽 W2 0.79mm
介质基板的厚度 sub_h 0.8mm
50欧姆微带线长度 L 2.5mm
1/4波长阻抗第一段长度 L1 5.51mm
1/4波长阻抗第二段长度 L2 30mm
1/4波长阻抗第三段长度 L3 4mm

功分器建模
输入端口微带线
材料:PEC
模型:长方形
输入端口微带线坐标:
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1/4波长阻抗第一段微带线坐标:
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1/4波长阻抗第二段微带线坐标
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1/4波长阻抗第三段微带线坐标:
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输出端口第一段微带线坐标:
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输出端口第二段微带线坐标:
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输出端口第三段微带线坐标:
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输出端口第四段微带线坐标:
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切角1坐标:
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切角2坐标:
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切角3坐标:
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切角4坐标:
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介质板建模:
材料:介电常数4.4,厚度0.8mm
模型:长方体
坐标:
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接地板:
材料:PEC
模型:长方形
坐标:
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隔离电阻
材料:
模型:长方形
坐标:
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将功分器的模型合并成一个整体,最终建立的模型图如下:
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3、 边界条件设置

接地面和微带功分器设置成理想导体边界条件(Perfect E)
隔离电阻设置成有限导体边界条件
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辐射边界条件(空气盒子):
模型;长方体

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右键设置边界条件—辐射边界条件Radiation
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4、 激励方式设置

激励方式:集总端口激励(lumped port)
模型:长方形
Port1坐标:
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Port2坐标:
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Port3坐标:
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以端口1为例,右键—assign excitation —lumped port
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5、 扫频设置

求解中心频率为1GHz,迭代次数为20,收敛误差为0.02
扫频方式:快速扫频,扫频范围:0.9GHz~1.1GHz,步进:0.002GHz

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6、 设计检查,仿真分析

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设计检查没有问题,进行仿真分析,点击analysis—setup1—sweep—analyze,进行仿真

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7、 数据后处理

右键点击状态树下的results----create modal solution data report—rectangular plot,选择S11,S21,S31,S41,点击new report,即可成图
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从图中可看出,S11为-23.7dB,S21为-3.18dB,S31为-3.18dB,S23为-30.9dB。

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从图中可看出,S11为-27.5dB,S21为-3.01dB,S31为-3.02dB,S23为-26.1dB。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-565664.html

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