HFSS波导仿真实验.ppt

电磁场与电磁波上机实验,华中科技大学光学与电子信息学院,电磁场与电磁波课程组,2014年11月1日,基于HFSS的金属波导电磁特性仿真实验,了解HFSS仿真的基本原理、操作步骤,实验目的,会利用HFSS对金属波导的导波特性进行仿真,画出波导内模式的电磁场分布，,理解波导中的模式、单模传输、色散与截止频率,基于HFSS的金属波导电磁特性仿真实验,实验内容（2选1）,1.在HFSS中完成圆波导的设计与仿真，要求完成电场、磁场、面电流分布、传输曲线、色散曲线和功率的仿真计算。提示：,2.横截面为任意形状的波导（矩形波导与圆波导除外）仿真分析，要求同上。,基于HFSS的金属波导电磁特性仿真实验,实验时间安排 电子1201、1205:周五（11月7日）晚上7:00-9:00；电子1202、1203:周日（11月9日）晚上7:00-9:00；电子1204、1206:周一（11月10日）晚上7:00-9:00；,实验地点 南5楼一楼大学生公共项目实验室,基于HFSS的金属波导电磁特性仿真实验,实验要求 1、独立、认真上机操作。2、详细记录实验过程。3、能对实验结果进行简单、定性分析 4、12月5日前提交实验报告。（格式见参考模板）,HFSS的设计与求解,新建工程,设置求解类型,剖分细化网格,设置材料类型设置边界条件设置端口激励,求解设置：求解频率，扫频设置,设计模型,结果是否收敛,是否需要扫频,求解,数据后处理：查看参数，场分布等,扫频分析,是,是,否,否,对象建模、建立波动方程及边界条件,场方程，波方程的求解过程,计算结果，项目的后处理,HFSS界面,矩形波导示意图,矩形波导的结构如图1，波导内传播的电磁波可分为TE模和TM模。,矩形波导TE10模的电磁场分布,矩形波导中模式的截止和传播规律,HFSS设计流程,图2 HFSS窗口,1）设置求解类型Driven Modal（模式激励）。在菜单中点击HFSSSolution Type，出现Solution Type窗口，选择Driven Modal（如图3），点击OK(窗口的界面会因HFSS版本号的不同而有所差异)。,HFSS设计流程,图3 设置求解类型Solution Type窗口,HFSS设计流程,图4 设置模型单位Set Model Units窗口,HFSS设计流程,HFSS设计流程,HFSS设计流程,图7,HFSS设计流程,HFSS设计流程,图8 select faces界面,HFSS设计流程,图9 select by name界面,HFSS设计流程,图10 select face界面,HFSS设计流程,图11 Perfect E边界条件设置,HFSS设计流程,HFSS设计流程,图12 设置wave port界面,HFSS设计流程,HFSS设计流程,扫频设置,HFSS设计流程,HFSS设计流程,传输曲线,HFSS设计流程,HFSS设计流程,HFSS设计流程,图13 波导中的电场分布,HFSS设计流程,图14 波导中的磁场分布,图15 波导的面电流分布,HFSS设计流程,HFSS设计流程,