干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析

濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。濾波器分為有源濾波器和無源濾波器。主要作用是:讓有用信號盡可能無衰減的通過,對無用信號盡可能大的衰減。 濾波器一般有兩個端口,一個輸入信號、一個輸出信號,利用這個特性得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。

本文主要介紹如何使用ANSYS HFSS進行諧振濾波器分析。

1.仿真濾波器模式與Q值


1.1 設置求解類型和單位

打開ANSYS Electronics Desktop 2017,點擊主菜單Project下的Insert HFSS Design,打開HFSS模塊,點擊菜單HFSS下的Solution,選擇本征模求解,在菜單Modeler下選擇單位。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖1

1.2 建立諧振濾波器模型

在ANSYS HFSS中可以導入設計圖紙,也可以選擇自建模型,設置材料參數后的模型如圖所示

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖2

1.3 仿真分析

進行本征模仿真,不需設置邊界條件和激勵,就可以仿真本征頻率和Q值。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖3

設置好仿真頻率后運行有效性檢查,當所有的項目都顯示為綠色勾時,可以進行分析。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖4

1.4 查看模式求解結果

在Solution中可查看結果,模式越高,Q值越大,但是模式越高,其相應的諧波頻率越接近。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖5

可以通過查看濾波器的場圖來確定選擇模式的對錯,如圖為模式1的場圖。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖6

2.仿真濾波器諧振頻率


在HFSS可復制、粘貼工程,使用同1中相同的模型。

2.1 設置求解類型與單位

在新的工程中如圖設置求解類型,單位保持不變。

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖7

2.2 設置邊界條件和端口激勵

設置空氣腔表面為有限電導率邊界條件,同軸激勵的端口為波端口。

2.3 設置求解頻率

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖8

2.4 查看仿真結果

干貨 | 基于ANSYS HFSS 諧振濾波器分析的圖9

3.總結


本文主要介紹了使用ANSYS HFSS進行濾波器模式和頻率仿真的流程,鑒于篇幅所限,沒有詳細講解,實際在仿真過程中需對模型多次修正與優化,才能得到目標結果。如有疑問可聯系廣州陽普智能系統科技有限公司。

(注:文中圖片來自ANSYS官方資料,文中數據僅為介紹軟件使用流程方便)

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