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7.8 HFSS Optimetrics 應(yīng)用實例
前面講解了使用 Optimetrics 模塊進行參數(shù)掃描分析、優(yōu)化設(shè)計、調(diào)諧分析、靈敏度分析 和統(tǒng)計分析的相關(guān)知識,下面以一個微帶線特征阻抗分析實例來講解使用 Optimetrics 模塊進行參數(shù)掃描分析、優(yōu)化設(shè)計、調(diào)諧分析、靈敏度分析和統(tǒng)計分析的具體操作。
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)計文件 Microstrip.hfss (設(shè)計文件的位置: 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)動求解類型,空氣腔的前后表面設(shè)置為波端口激勵,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)計文件,下載網(wǎng)址為http://kaiqijixie.cn/eda/HFSS/eda_446.html 。
圖 7.14 微帶線模型
7.8.1 定義變量
首先定義兩個設(shè)計變量 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)計屬性”對話框。單擊“設(shè)計屬性”對話框的按鈕,打開圖 7.17 所示的 “添加變量”對話框,添加設(shè)計變量。在圖 7.17 所示對話框中,Name 項輸入定義的變量名稱, Value 項輸入變量的初始值,然后單擊 OK按鈕,即可添加設(shè)計變量。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)計屬性”對話框的操作
圖 7.16 “設(shè)計屬性”對話框
圖 7.17 “添加變量”對話框
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。因為微帶線始終位于介質(zhì)層正上方,同時為了讓微帶線始終位于介質(zhì)層的中心位置,所以微帶線起始點坐標也需要使用變量表示,起始點坐標設(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顯示 Microstrip 模型的位置坐標和尺寸,如圖 7.18 所示;把屬性窗口Position 項的坐標值由(8,0.5,0.5)改為(8 mm,width/2,height),YSize 項的值由1 改為 width,即可設(shè)置微帶線起始點坐標值為(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 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坐標和微帶線寬度
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。
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