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1、微波技术与天线实验报告姓名实验名称张思洋学号411109060103T形波导的优化分析实验日期实验类型2014.04.02验证性实验目的实验内容实验原理1、进一步熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。2、掌握T型波导功分器的优化设计方法。使用HFSS进行T型波导功分器的优化设计实现，进行参数扫描分析，利用HFSS的优化设计功能实现3端口输出功率为2端口输出功率的2倍、3倍。然后用重新设计端口激励端，使端口端2为激励端，端口3的输出为端口1的2倍。T型波导功分器又叫T型波导分支器，它能将波导能量从主波导中分路接出,
2、它是微波功率分配器件的一种。此次设计H面T型分支，使得从1端口输入的功率不平均的分配给端口2、3,使得2端口的输岀功率为3端口的一半。同时，注意隔片尺寸的大小对于改变各端口的功率分配的作用。改变波端口激励，实现2端口输入，1、3端口输出。1、新建一个优化设计工程(1)打开上节课保存的工程文件Tee.hfss,并另存为OptimTee.hfsso(2)删除上节课添加的扫描设置项(Sweepl)o2、参数扫描分析设计和仿真设计使用OPtimetrics模块的参数扫描分析功能，分析波导端口的输出功率和隔片置之间的关系。(1)添加参
3、数扫描变量*ISetupSweepAnalysis实验步骤及结果Synctt
4、VariableDescriptionAdd...EditDolete定义三个输出变量PowerlkPqwer2和Power3,分别代表端口1、2和端口3的输入输岀功率。Sw««pDefinitions
5、Table
6、General
7、Calculations
8、Options
9、SetupSweepAnalysisS2Sw««pDo£initionz
10、TableG.n.rJCaldilations
11、Options(1)参数扫描分析求解完成上面的工作，检查
12、没有错误就可以运行仿真运算了，3、查看参数扫描分析结果(1)创建功率分配随便量Offset变化的关系图会出输出变量Powerll>Power21>Power31与变量Offset的关系曲线报告。如下图由图可以分析出，在后面的优化设计中，可以设置Offset优化范围最大值0.3,优化初始值为0.1,另外优化范围的最小值可以去0英寸。(2)动态演示场分布随着变量Offset的变化4、优化设计添加优化设计项，进行优化设计，求出隔片位置，使的端口3的输出功率是端口2的输出功率的2倍。(1)添加优化变量优化设置添加目标函数(2)(3)
13、这里优化设计要达到的目的是当工作频率为10GHz时，端口三的输出功率是端口2输出功率的2倍；使用前面定义的输出变量，设置目标函数为Power31-2*Power21=0o(1)设置优化变量的取值范围设定Offset的优化范围为0—3英寸。(2)设置优化变量(3)运行优化分析5、杳看优化结果(1)目标函数与运算迭代次数的关系曲线图在hfss优化分析过程中，可以实现每一次迭代机选的变量值和目标函数，观察目标函数是否收敛以及何时达到优化目标。查看每一次迭代计算对应的变量值和函数值。PostAnalysisDisplaymizati
14、onSetuplR苗ult
15、Profile
16、View:CTableQPlotLogScaleArUUCClose■2)PostAnalysisDisplayIOptimizationSetuplResultIProfile
17、View:GTable■Inix
18、IterationOffset
19、Cost60.7in0.00057197708in0.001916380.9in0.1708891in0.49548100.1in0.00156381102in0.21282120.103385213670674in0.002846130.
20、0799299235422838in0.0016475140.0900742812425784in0.00035062
21、Export..ApplyRevertCloSQ（2）查看优化后的场分布图右键单击工程树ANALYSIS节点下的Setupl项,重新运行仿真分析,计算优化完成后T形波导内的场分布。从图可以粗略看左边端口3输出能量约为端口2的2倍。6、保存并退出HFSS。7、进行第二项优化，使端口3的输出功率是端口2输出功率的3倍，此时只需将添加优化目标函数这一步骤的公式改为：Power31-3*Power21=0即可,其余
22、步骤与上面步骤一样。下图为优化最佳结果:ResultProfileView:TableCPlot1lectionOffsetCost70.6in0.1688680.7in5.7341e-0059O.&n5.9221e-005100.9in0.15648111in0.47822120.115
