T形波导的内场分析和优化设计汇编.ppt

----- T形波导的内场分析和优化设计 微波技术与天线三级项目 T形波导介绍 内场分析 优化设计 CONTENTS T形波导 定义：形如字母“T”的矩形截面金属波导的分支，是可以将微波能量从主波导中分路接出的波导分支器 分类：E-T分支、H-T分支、双T分支 E-T 分支 H-T分支 双 T 分支 E臂 E臂 H臂 H臂 H-T分支波导模型： 设计一个带有隔片的T形波导。其中，波导的端口1是信号的输入端口，端口2和3是信号输出端口。正对着端口1一侧的波导壁上凹进去一块，相当于在此位置放置了一个金属隔片。通过调节隔片的位置可以调节从端口1传输到端口2和端口3信号能量的大小，以及反射回端口1 的信号能量大小。 隔 片 长方体模型：长×宽×高=2 ×0.9 ×0.4立方英寸 隔片： 长×宽×高=0.45 ×0.1 ×0.4立方英寸 隔片位置: (-0.45in，offset-0.05in，0in) 内场分析： 扫频范围：8GHz~10GHz H-T分支S参数幅度随频率变化曲线 S11 S12 S13 H-T波导表面电场分布图 H-T分支分布“动态图”： T形波导端口3的输出功率与端口2 的输出功率相同 双T分支 模型 S24 S22 S23 S参数幅度随频率变化曲线 E臂 H臂 E臂输入 H臂输入 端口2、3等幅同相输入信号 双T分支规律总结： 1、信号从E臂输入时，H臂无输出，端口2、3输出等幅反相位波 2、信号从H臂输入时，E臂无输出，端口2、3输出等幅同相位波 3、从端口2、3输入等幅同相信号时，H臂有输出，E臂无输出 优化设计： 一、利用参数扫描分析功能，分析在工作频率为10GHz时，T形波导3个端口的信号能量大小随隔片位置变量Offset的变化关系 二、利用HFSS的优化设计功能，找出隔片的准确位置，使得在10GHZ工作频点，T形波导端口3的输出功率是端口2输出功率的2倍. 参数扫描结果： 当变量Offset值逐渐变大，即隔片位置向端口2移动时，端口2 的输出功率逐渐减小，端口3 的输出功率逐渐变大；当隔片位置变量Offset超过0.3英寸时，端口1的反射明显增加，端口3 的输出功率开始减小。因此在后面的优化设计中，可以设置变量Offset优化范围的最大值为0.3英寸。同时在变量Offset=0.1英寸时，端口3的输出功率约为0.65，端口2 的输出功率略大于0.3,此处端口3 的输出功率约为端口2输出功率的2倍。 Power31 Power21 Power11 优化范围：0--0.3 优化结果： 当变量Offset=0.095英寸时，目标函数（Cost）小于设定的目标值0.0001，达到优化目标，即当变量Offset=0.095英寸时，T形波导端口3的输出功率是端口2 的两倍 双T分支表面分布图 优化之后电场分布动态图： T形波导端口3的输出功率是端口2 的两倍 THANKS