HFSS仿真学习1K波段定向耦合器

设计指标：    频率19.5-20.5GHz反射<-20dB直通=-3dB耦合=-3dB隔离<-20dB

参数单位(mil)换算为(mm)a153x0.0254=1.35b1147x0.0254=3.73a2314x0.0254=8b2327x0.0254=8.3a3343x0.0254=8.71b3470x0.0254=11.94a4420x0.0254=10.67b4575x0.0254=14.61a5338x0.0254=8.59b5342x0.0254=8.69a6325x0.0254=8.26b6110x0.0254=2.8a734x0.0254=0.86b763x0.0254=1.6b7_1109x0.0254=2.77a822x0.0254=0.56b882x0.0254=2.08b8_190x0.0254=2.29a9112x0.0254=2.85b979x0.0254=2.01b9_1176x0.0254=4.47a10160x0.0254=4.06b10233x0.0254=5.92b10_1647x0.0254=16.43a11420x0.0254=10.68b11489x0.0254=12.42a12210x0.0254=5.34b12215x0.0254=5.46a1353x0.0254=1.35b13246x0.0254=6.25

变量满足关系式：a1+a2+a3+a4+a9+a10=a5+a6+a7+a8+a11+a12+a13

在参数变换中需要注意的是，转换为mm单位之后，取两位小数的同时应保证曲线的封闭和对齐，否则在建模过程中将会报错。

一、建模：

        在local variables中导入参数：

         先使用drawline画一个对应耦合器模型的封闭线条，在建模树中代入参数：       

         选中surface中的cover lines封闭为面：

     沿着y轴进行mirror操作：

    使用unite合并：

         沿着z轴使用sweep along vector:

 二、设置求解条件   

     对上下两面，以及侧面设置perfert E边界：             选择四个端口设置波导端口 （这里使用的是Modal求解）：         设置求解分析：

三、结果分析：

   添加结果报告：               查看结果：

反射在高频处略大。

电场分布：

四、优化设计

可以看到原有的设计的工作带宽为5%，为了拓展带宽可以按以下步骤优化：

1.将参数a1,b1-a13,b13分为三或四组

2.每组每个参数分别扫三个参数点，取最优值

3.扫参之后对每组参数进行优化器设置

4.每组优化完之后对全部参数进行优化设置

优化后的结果：

S11：

S21：

S31&S41:

频率18.4-20.6GHz(11.3%)S11<-20dB

|S31-S41|

<0.5dBS21<-20dB