目录
作业一 滤波器1的仿真
作业二 滤波器2的仿真
1. 初始滤波器
2. 仅加金属通孔
3. 仅加拓展枝节
4. 完整的发夹滤波器
作业三 屏蔽
1. 仿真未加屏蔽时的S11 S12 S21 S22
2. 尝试3.37GHz学号的仿真
作业一 滤波器1的仿真
仿真模型可以得到S参数,观察曲线发现曲线十分的尖锐,说明取点数量过少。打开Sweep选项卡,将Count改为1001,即可得到更加平滑的曲线。
可以观察图4得到和两条曲线满足互补的关系,该滤波器是反射式带通滤波器。也就是说不在通带内的频率时,能量会会从1端口反射回去,所以它可以认为是一个反射式的带通滤波器。低频部分阻带衰减达到了-50dB。
作业二 滤波器2的仿真
1. 初始滤波器
可以看到在高频处有镜像的通带存在,必须要采取措施遏制。同时低频的通带衰减较为严重。
2. 仅加金属通孔
与未加入金属通孔的滤波器S参数变化不大。
3. 仅加拓展枝节
可以消除掉高频的通带,缺陷在于通带仍然存在一定的反射衰减。
4. 完整的发夹滤波器
1)S参数
阻带衰减要求在-50dB以下,此时参数有凸起部分到了-35dB,需要对进行参数扫描,选择合适的参数,使阻带更加平滑。
2)对t进行参数扫描
由图可知,mm时,阻带都在-50dB以下,且曲线平滑。
作业三 屏蔽
1. 仿真未加屏蔽时的S11 S12 S21 S22
观察图13,可以发现天线耦合度大约在-15dB以下,可以通过屏蔽的手段降低天线耦合度。
2. 中心频率为3.37GHz的屏蔽仿真
1)对屏蔽形式的探讨
考虑隔离两个天线的地,理论上可以有效降低表面波。但实际在HFSS中仿真时,的变化较小,几乎完全一样,见图16,图17。一开始我不太理解,困惑了好久,后来在老师的指点下我绘制了割开小缝后地的结构图,见图。可以发现因为隔开的缝隙仅相当于0.032,缝隙中有位移电流存在,我们实际上没能实现隔离两个天线的地。
2. 尝试3.37GHz学号的仿真
调整贴片大小L和铜轴位置dy可以改变天线的通带频率和品质因数。首先对贴片大小L进行参数扫描。观察图 可知,取,可以近似取到3.37GHz。
随后可以进一步缩小步进范围,进行Optimetrics扫描。得到合适的参数值。
取mm,mm,在新的中心频率3.37GHz,S11自反射系数可以达到dB。比原来的频点的曲线达到的反射系数更好。此时的自反射系数和传播系数如图所示。
我们断开共地并且在中间加入隔离的金属板。此时两个天线的耦合度下降到了-35dB之下,证明屏蔽手段取得了一定的效果。观察远场方向图(图25,图26),方向图并未发生明显的畸变,不会影响天线的正常使用,屏蔽操作是合理可行的。
远场方向图略有畸变,但变化不大,不会对天线的主要辐射方向产生影响。