HFSS仿真结果输出
1、回波损耗 Si
回波损耗又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器的地方,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是提高回波损耗的关键。回波损耗将引入信号的波动,返回的信号将被双工的千兆网误认为是收到的信号而产生混乱。
回波损耗是传输线端口的反射波功率与入射波功率之比,以对数形式来表示,单位是dB,一般是负值,其绝对值可以称为反射损耗
从回波损耗S1中可以看出天线的中心频率、带宽等参数,回波损耗是分析天线性能的重要指标之一。
有两种方法可以绘制回波损耗结果图形。方法一:执行菜单命令[HFSS] > [Results] > [Create Modal Solution Data Report] >[Rectangular Plot], 弹出设置对话框。在该对话框中,“Solution”选项选择[矩形图],弹出设置对话框,选项选择“Setupl: Sweep"; “Domain”选项选择“Sweep";在“Update Report" 处,勾选“Real“setupl:选项选择”、“域”、“在”、“更新报告”、“处,勾选”Real time"; Trace 标签页中,“Primary Sweep" 选项选择“Freq”; x勾选“Default", Y填写“dB (S (1,1))”, “Category”选项选择“S Parameter”, “ Quantity”选项选择S (1,1)、“Function"选项选择“dB"。 然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成回波损耗S11的图形。
方法二:在“Project Manager”小窗口中,选中“Results",单击鼠标右键执行菜单命令[Create Modal Solution Data Report] > [Rectangular Plot],剩下的操作同方法一。由于方法二较快捷,推荐使用该方法。
2、输入阻抗
天线的输入阻抗一般是复数, 实部称为输入电阻,以r表示,虚部称为输入电抗,以im表示,在HFSS软件中可以直接查看天线输入阻抗的大小,以便于查看天线的匹配状态。在“Project Manager” 小窗口中,选中“Results",单击鼠标右键执行菜单命令[Create Modal Solution Data Report] > [ Rectangular Plot],弹出设置对话框,在该对话框中,“Solution” 选项选择“Setupl: Sweep", “Domain”选项选择“Sweep",“UpdateReport”处;勾选“Real time"; “Trace” 标签页中,“Primary Sweep"选项选择“Freq",“X”勾选“Default",“Y”填写“re (Z (1,1))”和“im (Z (1,1))”,“Category”选项选择“Z Parameter",“Quantity" 选项选择“Z (1,1)”, “Function”选项选择“im" 和“re”。然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成输入阻抗的图形。
3、导纳
导纳是阻抗的倒数,即Y=1/Z。HFSS 软件中可以直接查看天线的导纳。在“Project Manager”小窗口中,选中“Results”,单击鼠标右键执行菜单命令[Create Modal Solution Data Report] > [ Rectangular Plot],弹出导纳设置对话框在该对话框中该对话框中,“Solution”选项选择“Setupl: Sweep", “Domain”选项选择“Sweep",“Update Report” 处勾选“Real time"; “Trace” 标签页中,“Primary Sweep” 选项选择“Freq”,“X”勾选“Default",“Y”填写“re (Y(1,1))”和“im (Y(1,1 ))”,“Category”选项选择“Y Parameter", “Quantity”选项选择“Y (1,1)”, “Function" 选项选择“im” 和“re".然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生软件窗口中会生成导纳的图形。
4、smith圆图
Smith圆图是应用最广泛的匹配电路设计工具之一,其将特征参数和工作参数形成一体,图解法解决微波问题,简单、方便且直观。在HFSS软件中,查看s参数的Smith圆图的步骤如下.在“Project Manager”小窗口中,选中“Results", 单击鼠标右键执行菜单命令[ Create Modal Solution Data Report] > [ Smith Chart],弹出设置对话框。在该对话框中,“Solution"选项选择“ Setupl:Sweep",“Update Report” 处勾选“Real time ”;“Trace”标签页中,“Primary Sweep” 选项选择“Freq”, “polar” 处填写“S (1,1)” ,“Category" 选项选择“S Parameter”, “Quantity" 选项选择“s (1,1)”, “Function" 选项选择“”。然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成Smith圆
5、电压驻波比
电压驻波比的物理意义是电压振幅最大值与最小值之比。对于无耗传输线,电压驻波比大于等于1。VSWR=1表示行波状态,也就意味着负载匹配。在HFSS软件中可以很方便直观地查看VSWR。在“Project Manager” 小窗口中,选中“Results", 单击鼠标右键执行菜单命令[Create Modal Solution Data Report] > [Rectangular Plot], 弹出设置对话框.在该对话框中,“Solution"选项选择“Setupl: Sweep", “Domian”选项选择“Sweep", “Update Report”处勾选“ Real time”", “Trace” 标签页中,“Primary Sweep”选项选择“Freq", “X"勾选“Default", “Y”处填写“VSWR (1)” ,“Category” 选项选择“VSWR",“Quantity"选项选择“VSWR (1)”, “Function”选项选择“"。 然后单击[New Report]按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成VSWR的图形。
6、方向图
方向图的步骤。
二维增益方向图
1.E面方向图
在“Project Manager” 小窗口中,选中“Radiation",单击鼠标右键执行菜单命令
[ Insert Far Field Setup] > [ Infinite Sphere…].弹出设置对话框,在该对话框中,“Name”文本框中输入名称“E Plane”, 在“Phi”选项的“Star”、 “Stop”和“StepSize”中均填写“0deg",在“Theta”选项的“Star”、 “Stop” 和“Step Size” 中分别填写“0deg”、 “360deg”、 “Ideg”。 然后单击[确定]按钮,完成设置。此时,Radiation 节点下就会出现E_ Plane 辐射表面。然后,选中“Results",单击鼠标右键执行菜单命令[Create Far Fields Report] >[Radiation Pattemn],弹出设置对话框,在该对话框中,“Solution”选项选择“Setupl: LastAdaptive”, “Geometry”选项选择“E_ Plane”, “Update Report” 处勾选“Real time";“Trace" 标签页中,“Primary Sweep" 选项选择"Theta”, “Ang”勾选“Default",“Mag”填写“dB (GainTotal)” ,“Category"选项选择“Gain”,“Quantity"选项选择“GainTotal”,“Function” 选项选“dB”。然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成E面方向图。
2.H面方向图
H面方向图的画法和E面方向图的画法类似,不同的只是在“Phi”选项的“Star”、“Stop”和“Step Size” 中分别填写“90deg”、“90deg"、“0deg”, 在“Theta”选项的“Star"、“Stop" 和“Step Size” 中分别填写“0deg”、“360deg”、“Ideg”, 。最后软件窗口中会生成H面方向图,[Radiation Pattemn],弹出设置对话框。在该对话框中,“Solution”选项选择“Setupl: LastAdaptive”, “Geometry”选项选择“E_ Plane”, “Update Report” 处勾选“Realtime";“Trace" 标签页中,“Primary Sweep" 选项选择"Theta”, “Ang”勾选“Default",“Mag”填写“dB (GainTotal)” ,“Category"选项选择“Gain”,“Quantity"选项选择“GainTotal”,“Function” 选项选择“dB”。然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件窗口中会生成H面方向图
6、三 维方向图
对于三维方向图,辐射表面的设置方法和E面、H面方向图的设置方法也类似,不同的是在“Phi"选项的“Star"、 “Stop” 和“Step Size” 中分别填写“ 0deg”、“360deg”. 1deg
“Star"、“Stop" 和“Step Size” 中分别填写“0deg”、“360deg”、“Ideg”。然后,选中“Results”,单击鼠标右键执行菜单命令[Create Far Fields Report] > [3D Polar Plot], 弹出设置对话框。在该对话框中,“Solution”选项选择“Setupl: LastAdaptive”, “Geometry”选项选择“3D”,“Update Report” 处勾选“Real time":“Trace"标签页中,“Primary Sweep”选项选择“Phi",“Secondary Sweep”选项选择“Theta”,“Phi” 勾选“Default",“Theta” 勾选“ Default",“Mag" 填写“dB (GainTotal)” ,“Category”选项选择“Gain”,“Quantity"选项选择“GainTotal",“Function”选项选择“dB”。然后单击[New Report] 按钮,关闭该对话框,软件对话框中会生成三维方向图。
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