Tìm hiểu phần mềm hfss phân tích ống dẫn sóng hình chữ nhật

Tìm hiểu phần mềm hfss phân tích ống dẫn sóng hình chữ nhật

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

TIỂU LUẬN

MÔN: ANTEN TRUYỀN SÓNG

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU PHẦN MỀM HFSS

PHÂN TÍCH ỐNG DẪN SÓNG HÌNH CHỮ NHẬT

1 Tim hiéu phan mém HESS:

> HFSS 1a viét tat cUa Hight Frequency Structure

Simulator

> HFSS là phần mềm mô phỏng trường điện từ

theo phương pháp toàn sóng (full wave) để mô

hình hóa bất kỳ thiết bị thụ động 3D nào

> Ưu điểm nổi bật của nó là có giao diện người

dùng đồ họa Nó tích hợp mô phỏng, ảo hóa, mô hình hóa 3D và tự động hóa (tự động tìm lời

giải) trong một môi trường dễ dàng để học,

trong đó lời giải cho các bài toán điện từ 3D thu được một cách nhanh chóng và chính xác.

> HFSS là một hệ thống mô phỏng tương

tác, trong đó phần tử mắt lưới cơ bản là một tứ diện Điều này cho phép bạn có

thể tìm lời giải cho bất kỳ vật thể 3D

nào Đặc biệt là đối với các cấu trúc có dạng cong phức tạp

> Ansoft là công ty tiên phong sử dụng

phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để

mô phỏng trường điện từ bằng các kỹ

thuật như: phần tử hữu hạn, chia lưới

thích nghi,

* Chu trình thiết kế bao gồm các bước sau:

Bước 1 Vẽ mô hình với các tham số cho trước: vẽ

mô hình thiết bị, các điều kiện biên và nguồn kích

thích

Bước 2 Thiết đặt các thông số để phân tích: thực

hiện thiết đặt các thông số để tìm lời giải

Bước 3 Chạy mô phỏng: quá trình này hoàn toàn tự

động

Bước 4 Hiển thị kết quả: đưa ra các báo cáo và đồ

4Hhi ter PAA ID

2 Phan tich Ong dan sóng hình chữ nhật

Mọi thông số tính toán dưới đây đều dựa trên kết quả mô phỏng trên HFSS với ống dẫn sóng hình chữ nhật có chiều rộng là 0.9 inch ,tần số sóng mang 10 GHz, truyền sóng theo

mode TE10.

Ansoft HFSS Ante

File Materials Help

‘Overview

[= Monopole

& Opole

(=) Horn, Solution Frequency (GHz)

Linear Taper Slot ‘Waveguide "b'' Dimension mì

Log Periodic Waveguide Length |2

Rectangular Outer Boundary [ABC ,~

Crcular

= Bowtie

Bicone

Oiscone

(= Helix

(Si Slat Arterna

í#' Customn Artenna

Frequency (GHz) {10

[ SeaeModel | L Synthesize

2.1 Trở kháng ngõ và Z(x) Dựa vào kết quả mô phỏng trên phần mềm HFSS,

chúng ta xác định được trở kháng ngõ vào Z(x) như hình

sau: Input impedance WGRectangular Antenna ADKvi wd,

z(x) = 0.9915 + 0.6398:

|z(x)| = |0.9915 + 0.6398¡| + 1.180 Z(x)= z() x Zạ = 1.18x 120r % 444.852 0

2.2 Bước sóng trong Ống dẫn sóng hình chữ nhật

Ta có chiều rộng ống dẫn sóng a=0.09 inch = 2.286 cm

Bước sóng cắt: Â4e=2Xea= 2 x2.286 = 4.572 cm

af 3:10 3

BƯỚc sóng trong không gian tỰ do : ƒ_ 10.108

Quan hệ giỮa và theo công thỨc sau :

i i 1

ga2 ae gee

cs

A

À¿ =—————=-——— 1— 0.431= 3.975 cm

ết quả khảo sát trên phần mềm HFESS

Lambda

a 5

mt

§ S

Freq oH

WGRectangular Antenna ADKv1 4

——— ee

2.3 Hệ số phản xạ T : :

Taco:

IT(x)| = 0.3059

Name | Freq | Ang | Mag Ki WGRectangular_ Antenna ADKv1 2,

— sit [Setup : Swept

2.4 Hé s6 ton hao phan xa Return Loss :

Return Loss = 201og;s(|TŒ)|) = 20log,.0.3059 = —10.2885

Name | X | Return Loss WGRectangular Antenna ADKv1

42.00 al 890 sử 950 1000 100 tbo 1150 1200

2.5 Hệ số sóng đứng S (VSWR) :

Ta có :

«fl 170309 a

~~ 1-\T@| 1-0.3059 ~

Name |X | Active VSWR WRectangular Antenna ADKv1 2,

15

if

Pd

w4

ind