- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
实验一、 矩形波导TE10的仿真设计与电磁场分析
班级:
学号: 姓名: 报告日期:2012.6.29
一、 实验目的:
熟悉HFSS软件的使用;
掌握导波场分析和求解方法,矩形波导 TEo基本设计方法;
利用HFSS软件进行电磁场分析,掌握导模场结构和管壁电流结构规律和特点。
二、 实验原理(略)
2.1基本导波理论
对由均匀填充介质的金属波导管建立如图 1所示坐标系,设z轴与波导的轴线相重合。
由于波导的边界和尺寸沿轴向不变 ,故称为规则金属波导。
本节采用直角坐标系来分析 ,并假设波导是无限长的,且波是沿着z方向无衰减地传输,由电
磁场理论,对无源自由空间电场 E和磁场H满足以下矢量亥姆霍茨方程 :
-j :z
E 二 E0(x,y)e 式!
H 二 H°(x,y)e」z
式中3为波导轴向的波数,Eo(x,y)和Ho(x,y)分别为电场和磁场的复振幅,它仅是坐标x和y
的函数。以电场为例子,将上式代入亥姆霍兹方程 I 2E ? k2E =0,并在直角坐标内展开,
即有由麦克斯韦方程组的两个旋度式 ,可以得到场的横向分量和纵向分量的关系式:
ExEyH
Ex
Ey
Hx
Hy
=-4(凶业+ B生) kc cy ex
=占(艸生邛至)
kc ex cy
=屮警址 kc ex ey
=_j(目生+时名生) kc :y 汶
kc表示电磁波在与传播方向相垂直的平面上的波数,如果导波沿z方向传播,则
2 2 2
kc =kx +ky ; k为自由空间中同频率的电磁波的波数。
根据两个纵向场分量 Ez和Hz的存在与否,对波导中的电磁波进行分类。 可将波导中的电 磁波分成三类:
横电磁波(TEM 波):Ez =H z =0 ;
横电波(TE波):Ez =0,Hz = 0 ;
3.横磁波(TM 波):Ez=0,Hz=:0。
2.2矩形波导中主模 TEw传输模式及其场分布
由于矩形波导的四壁都是导体,根据边界条件波导中不可能传输 TEM模,只能传输TE或
TM模。
这里只分析TE模(Ez=0, Hz),对于TE模只要解Hz的波动方程。即
2 2
些宀心”0
x :-y
对于TE。模,根据式2可得:
图2矩形波导场结构图
由图2可见,场的各个分量沿宽边 a只变化一次,即有一个半驻波分布,是沿窄边b均匀分 布,这是因为m=1及n=0的缘故,故m表示场分布沿波导宽边方向的半驻波个数 ,n表示场分 布沿波导窄边方向的半驻波个数。
对于3cm波导,在尺寸为 a b =22.86 10.16mm2的矩形波导中,传输 TE10模,工 作频率10GHz。主要参数如下:
截止波长:cTE10 =2a =2 22.86(mm);
截止频率:c101 厂 6.56 109 (Hz)
截止频率:
c10
2a % ;0 2 22.26 10’
波导波长:gTEw -
波导波长:
gTEw -
1-(fc f)2
3 10’
— =3.970°(m)
J -(6.56 10)2
377
波阻抗:ZTE 0 ——499.3()
10 j1-(f』f)2 0.755
三、实验内容:
1、设计,并验证电磁场与电磁波 P271页例722的矩形波导,计算截止频率,波导波
长,波阻抗等参数,给出基本结构尺寸能保证 TEg单模传输。首先开始运行软件:
2、使用HFSS软件建模矩形波导结构,选取合适的参数,并对其参数进行优化、仿真。
(1)打开软件,进行一些设置。
(2)设置坐标,调整到适当的图形。
(3)选择一面设置端口。
E
Ey Hx、Hz分布,并
3、仿真终端匹配情况下,扫频激励下的,S参数分布以及波导场 分析。
(1)进行必要的频率设置,并运行得到曲线图。
E Fleld[VAi]
E Fleld[VAi]
(2)根据一些操作得到表面电场。
1. 3SSZe-4B3
1.
1.
i. ua吟北说m i.CIZ39£^e3
9. 3UQe?QB2
7. ET9?*?0O2 fl .竝炖□痢 s. g冷皓础时 5. iiSEe^Z Ms 咖“*QQlZ 学.
2.554BC ?0B£ i. ?ee5e^2 尙当凝血母ai e.ooeac-eee
E Fi^ldLV/nj
1.36526+003
27996*003
Id 駅曲I *0031 1” 1P9■弘弼勺 l.?23^e+003
* SB師屮圏2
а. 5J27e+aeiz 7,67^et@02
б. 32SZe*032 5.972^16+002
5.11 We+002
H . 2664 c *OT2
3:.M131e+idB2
MMe+002 1.7065(*092 机5謎住+餉丄 0.0OS0e*0@S
4、 仿真终端短路情况下,一端口仍为500ohm,二端口设为激励口,阻值设为如:50mohm 扫频激励
您可能关注的文档
- 盐城市学校卫生与健康教育工作考核指标.docx
- 盐城市教育科学“十一五”规划重点课题.docx
- 盐湖桃花节活动方案.docx
- 盐湖地段施工方案.docx
- 监控系统维护保养协议.docx
- 监控系统维护保养协议书.docx
- 监理pc构建吊装细则.docx
- 监理中心安全工作总结.docx
- 监理合同信息管理总结.docx
- 监理培训教材.docx
- 中国国家标准 GB/T 4797.3-2024环境条件分类 自然环境条件 第3部分:生物.pdf
- GB/T 4797.3-2024环境条件分类 自然环境条件 第3部分:生物.pdf
- 《GB/T 10395.28-2024农业机械 安全 第28部分:移动式谷物螺旋输送机》.pdf
- 中国国家标准 GB/T 10395.28-2024农业机械 安全 第28部分:移动式谷物螺旋输送机.pdf
- GB/T 10395.28-2024农业机械 安全 第28部分:移动式谷物螺旋输送机.pdf
- 高中数学学考复习优化练习20空间点、直线、平面之间的位置关系含答案.docx
- 刘静心 82003005 材加概论结课论文(2).pdf
- 社会实践登记表1.doc
- 刘静心 82003005 材加概论结课论文.docx
- 十三五全面二孩政策解读.ppt
文档评论(0)