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7.8 HFSS Optimetrics 應(yīng)用實(shí)例

文章來源: 本站原創(chuàng)    錄入: mweda.com   

    前面講解了使用 Optimetrics 模塊進(jìn)行參數(shù)掃描分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)諧分析、靈敏度分析 和統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)知識(shí)，下面以一個(gè)微帶線特征阻抗分析實(shí)例來講解使用 Optimetrics 模塊進(jìn)行參數(shù)掃描分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)諧分析、靈敏度分析和統(tǒng)計(jì)分析的具體操作。

    假設(shè)微帶線的寬度為 w，介質(zhì)層的厚度為 h，介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為er，根據(jù)理論分析可知，微帶線的特征阻抗可由下式估算：

    這里使用 HFSS 來分析微帶線的寬度和介質(zhì)層的厚度對(duì)微帶線特征阻抗的影響。本章主要是講解 Optimetrics 模塊的使用操作，因此對(duì)微帶線模型的創(chuàng)建過程不做描述，讀者請直接打開本書附帶的HFSS 設(shè)計(jì)文件 Microstrip.hfss （設(shè)計(jì)文件的位置： DesignFiles/CH7/Microstrip.hfss），打開后的微帶線模型如圖7.14 所示。初始設(shè)計(jì)中，微帶線材料為銅箔，厚度為35um（1 盎司），寬度為 1 mm；介質(zhì)層使用 FR4 材料，介質(zhì)層的厚度為 0.5 mm，空氣腔的長、寬、高為 16 mm、10 mm、5 mm。選擇模式驅(qū)動(dòng)求解類型，空氣腔的前后表面設(shè)置為波端口激勵(lì)，求解頻率設(shè)置為 1GHz。

    注： 讀者可以直接從我們的網(wǎng)站下載與本書配套的 HFSS 設(shè)計(jì)文件，下載網(wǎng)址為http://youglowmentor.com/eda/HFSS/eda_446.html 。


 圖 7.14 微帶線模型

    7.8.1 定義變量

    首先定義兩個(gè)設(shè)計(jì)變量 width 和 height，分別用于表示微帶線的寬度和介質(zhì)層的厚度。

    從主菜單欄選擇【HFSS】→【Design Properties】命令，如圖 7.15 所示，打開如圖 7.16 所示的“設(shè)計(jì)屬性”對(duì)話框。單擊“設(shè)計(jì)屬性”對(duì)話框的按鈕，打開圖 7.17 所示的 “添加變量”對(duì)話框，添加設(shè)計(jì)變量。在圖 7.17 所示對(duì)話框中，Name 項(xiàng)輸入定義的變量名稱， Value 項(xiàng)輸入變量的初始值，然后單擊 OK按鈕，即可添加設(shè)計(jì)變量。分別添加變量 width （初始值為 1 mm）和變量 height（初始值為 0.5 mm）。


圖 7.15 打開“設(shè)計(jì)屬性”對(duì)話框的操作


圖 7.16 “設(shè)計(jì)屬性”對(duì)話框


圖 7.17 “添加變量”對(duì)話框

    添加了變量 width 和 height 之后，把微帶線的寬度用變量 width 表示，介質(zhì)層的厚度用 變量 height 表示。因?yàn)槲Ь�始終位于介質(zhì)層正上方，同時(shí)為了讓微帶線始終位于介質(zhì)層的中心位置，所以微帶線起始點(diǎn)坐標(biāo)也需要使用變量表示，起始點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為（8 mm， width/2，height）。

    在操作歷史樹中單擊選中微帶線 Microstrip 下的 CreateBox，則 在 HFSS 工作界面左下角的屬性窗口會(huì)顯示 Microstrip 模型的位置坐標(biāo)和尺寸，如圖 7.18 所示；把屬性窗口Position 項(xiàng)的坐標(biāo)值由（8，0.5，0.5）改為（8 mm，width/2，height），YSize 項(xiàng)的值由1 改為 width，即可設(shè)置微帶線起始點(diǎn)坐標(biāo)值為（8 mm，width/2，height）、寬度為變量width。同樣的操作，在操作歷史樹中單擊選中介質(zhì)層 Substrate 下的 CreateBox，把屬性窗口ZSize 項(xiàng) 的值由 0.5 改為 height，即可設(shè)置介質(zhì)層的厚度為變量height。


圖7.18 用變量表示微帶線起始點(diǎn)坐標(biāo)和微帶線寬度

    變量定義和添加設(shè)置完成后，選擇主菜單【File】→【Save As】命令，把工程另存為 MS_Var.hfss。