ANSYS HFSS谐振滤波器分析实战:揭秘滤波机制

滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。滤波器分为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是:让有用信号尽可能无衰减的通过,对无用信号尽可能大的衰减。 滤波器一般有两个端口,一个输入信号、一个输出信号,利用这个特性得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。

本文主要介绍如何使用ANSYS HFSS进行谐振滤波器分析。




1.仿真滤波器模式与Q值

1.1 设置求解类型和单位

打开ANSYS Electronics Desktop 2017,点击主菜单Project下的Insert HFSS Design,打开HFSS模块,点击菜单HFSS下的Solution,选择本征模求解,在菜单Modeler下选择单位。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图1



1.2 建立谐振滤波器模型

在ANSYS HFSS中可以导入设计图纸,也可以选择自建模型,设置材料参数后的模型如图所示

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图2


1.3 仿真分析

进行本征模仿真,不需设置边界条件和激励,就可以仿真本征频率和Q值。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图3


设置好仿真频率后运行有效性检查,当所有的项目都显示为绿色勾时,可以进行分析。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图4


1.4 查看模式求解结果

在Solution中可查看结果,模式越高,Q值越大,但是模式越高,其相应的谐波频率越接近。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图5


可以通过查看滤波器的场图来确定选择模式的对错,如图为模式1的场图。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图6


2.仿真滤波器谐振频率

在HFSS可复制、粘贴工程,使用同1中相同的模型。


2.1 设置求解类型与单位

在新的工程中如图设置求解类型,单位保持不变。

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图7


2.2 设置边界条件和端口激励


设置空气腔表面为有限电导率边界条件,同轴激励的端口为波端口。


2.3 设置求解频率

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图8


2.4 查看仿真结果

干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析的图9


3.总结

本文主要介绍了使用ANSYS HFSS进行滤波器模式和频率仿真的流程,鉴于篇幅所限,没有详细讲解,实际在仿真过程中需对模型多次修正与优化,才能得到目标结果。如有疑问可联系广州阳普智能系统科技有限公司。


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