【2017年整理】T形波导的优化分析.docVIP

微波技术与天线实验报告 姓名 学号 实验日期 T形波导的优化分析 实验类型 验证性 实验目的 实验内容 实验原理 新建一个优化设计工程 （1）打开上节课保存的工程文件Tee.hfss，并另存为OptimTee.hfss。 （2）删除上节课添加的扫描设置项（Sweep1）。 2、参数扫描分析设计和仿真设计 使用OPtimetrics模块的参数扫描分析功能，分析波导端口的输出功率和隔片位置之间的关系。 添加参数扫描变量 定义输出变量 定义三个输出变量Power11、Pqwer2和Power3，分别代表端口1、2和端口3的输入输出功率。 参数扫描分析求解 完成上面的工作，检查没有错误就可以运行仿真运算了， 查看参数扫描分析结果 创建功率分配随便量Offset变化的关系图 会出输出变量Power11、Power21、Power31与变量Offset的关系曲线报告。如下图 由图可以分析出，在后面的优化设计中，可以设置Offset优化范围最大值0.3，优化初始值为0.1，另外优化范围的最小值可以去0英寸。 动态演示场分布随着变量Offset的变化 优化设计 添加优化设计项，进行优化设计，求出隔片位置，使的端口3的输出功率是端口2 的输出功率的2倍。 添加优化变量 优化设置 添加目标函数 这里优化设计要达到的目的是当工作频率为10GHz时，端口三的输出功率是端口2输出功率的2倍；使用前面定义的输出变量，设置目标函数为Power31-2*Power21=0。 设置优化变量的取值范围 设定Offset的优化范围为0—3英寸。 设置优化变量 (6)运行优化分析 查看优化结果 目标函数与运算迭代次数的关系曲线图 在hfss优化分析过程中，可以实现每一次迭代机选的变量值和目标函数，观察目标函数是否收敛以及何时达到优化目标。查看每一次迭代计算对应的变量值和函数值。 查看优化后的场分布图 右键单击工程树ANALYSIS节点下的Setup1项，重新运行仿真分析，计算优化完成后T形波导内的场分布。从图可以粗略看左边端口3输出能量约为端口2的2倍。 保存并退出HFSS。 进行第二项优化，使端口3的输出功率是端口2输出功率的3倍，此时只需将添加优化目标函数这一步骤的公式改为：Power31-3*Power21=0即可，其余步骤与上面步骤一样。 下图为优化最佳结果： 下图为优化最佳结果时的场的分布情况： 8、再次进行优化，重新设计端口激励端，使端口端2为激励端，端口3的输出为端口1的2倍。 下图为最佳优化结果： 下图为最佳优化结果时的场的分布情况： 实验结果分析及总结 本实验通过的参数扫描和优化设计功能对T形波导的和隔片位置进行参数扫描分析和设计优化。 优化结果：3端口的输出功率为2端口的2倍时，设置power31-2*power21=0，结果可得最佳隔片位置在0.09左右时，可以达到此效果；3端口的输出功率为2端口的3倍时，设置power31-3*power21=0，结果可得最佳隔片位置在0.14左右时，可以达到此效果；2端口为激励端口时，设置Power32-2*Powe12=0，结果可得最佳隔片位置为0.26。 通过本次实验，对HFSS有了进一步的认识，学会了Optimetrics模块的参数扫描和优化设计功能，更加熟悉了软件的应用，同时对电磁仿真有了更深刻的认识，也对如何用HFSS完成T型波导有了更深刻的了解。 教师评语 教师签字： 3 学习购-考研资料() 医学考研网()