利用高频结构仿真器(HFSS)对三口器件的仿真设计

本文讨论了用Ansoft公司的高频结构仿真器（HVSS）进行微波器件仿真设计和电磁场计算的方法。本文利用高频结构仿真器（HFSS）对一三端口器件对称Y分支（H面并联分支）进行仿真分析，观察了该器件的S参数和动、静态场的分布情况，并对该器件进行了优化设计。     

Ku频段小型化低噪声放大器的设计

设计制作了一款基于微组装工艺的小型化低噪声放大器（LNA）。该器件广泛选用裸管芯、芯片电容等微型器件,采用两级放大电路结构,使用AWR与HFSS电磁仿真软件进行设计、优化和仿真,运用键合金丝微波特性进行噪声系数调试,实现较好的低噪声微波特性。最终实现了在12.25GHz-12.75GHz 工作频段,增益大于20dB,噪声系数小于1.2dB的低噪声放大器,整体电路尺寸仅为12mm×10mm×7mm。     

陶瓷绝缘子的测试与改进

金属墙镶嵌氧化铝陶瓷绝缘子是微波毫米波芯片广泛运用的一种封装外壳形式,而绝缘子则是封装外壳的关键组成部分,它连接了封装外壳内的器件和外部的模块,所以它的特性直接影响所封装器件或模块的微波性能。文章通过对一种现有的镶嵌类封装外壳的陶瓷绝缘子利用电磁场仿真软件HFSS进行微波S参数仿真设计、用普通高温共烧陶瓷（HTCC）工艺加工后,进行测试及改进,减小了陶瓷绝缘子的微波传输损耗和驻波比,从而提高了外壳使用截止频率。     

线性均衡器的研制

均衡器是重要的微波器件之一,用来改善微波系统的平坦度。研究了加载电阻的微带谐振器及其在微带均衡器中的应用。先用微波仿真软件Serenade对由加载电阻的微带谐振器构成的均衡器进行优化,再利用三维场仿真软件(HFSS)对电路进行电磁仿真检验,设计并制做了2～12GHz微带线性均衡器。均衡器在整个频带内约均衡5dB,输入与输出驻波比均小于2:1,最终实验结果与设计相吻合,满足了工程的需要。结果表明,这种加载电阻的微带谐振器方式适合线性均衡器的设计和制作。     

负载/源牵引自动测试系统中宽带接头的研制

随着科学技术和信息产业的发展,RF/微波半导体的需求迅速增加。人们十分关心器件参数的测量。基于负载/源牵引的微波自动测试系统能使用户在完全真实的情况下将已知的负载/源阻抗加到被测器件,从而找到被测器件参数的各种变化和最佳值。研制宽带传输性能较好的接头是设计自动测试系统的关键技术。首先用正切变换实现了从同轴线到平板线的转换,然后利用共面补偿原理设计了一个转换接头实现了从平板线到同轴线的转换。最后用CAD软件HFSS对该设计进行仿真,模拟计算接头在6GHz范围内驻波比小于1·08。     

微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作

针对功分器被应用于功率放大器、相控阵天线、混频器和多路中继通信机等微波设备中。其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率。设计了一种工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器,根据优化结果制作了器件实物。采用Ansoft Designer、Serenade以及HFSS软件进行协同仿真,仿真结果表明,该功分器在整个频带范围内具有良好的性能指标,器件测试结果与仿真结果吻合,适用于通信、功率分配合成系统中。     

微波集成隔离器的仿真与设计

通过在旋磁基片上集成结环行器和TaN功率薄膜负载,设计出了小型化的微波隔离器.利用电磁场仿真软件HFSS对设计进行建模、分析和改进,得到在8～9 GHz内,隔离度大于20 dB,插入损耗小于0.5dB,电压驻波比小于1.25的集成化隔离器.设计所得的微波隔离器达到了应用的指标,且符合微波通信器件小型化和集成化的发展要求.     

复杂大网络的仿真与优化设计

先进的HFSS仿真软件为微波工程设计提供了一个方便、高效的仿真设计手段。但是，由于受到计算机内存、计算时间等限制，该仿真软件不能直接仿真复杂的大网络，更不能进行优化。本文利用网络级联技术和S参数修正技术解决了复杂大网络的仿真与优化设计问题。     

一种用LTCC技术设计低通滤波器的方法

本文简要介绍用ADS(Advanced Design system)和HFSS(High Frequency Structure Simula-tor)等微波仿真软件,设计一种用集中元件构成的低通微波滤波器。先用ADS在二维场仿真与优化计算,再用HFSS结合LTCC工艺进行三维结构建模,并对结构进行修正、优化,导出版图,介绍了一些用微波软件在LTCC工艺中相关的设计经验。     

JF04F18型SMD管壳微波设计

作为微波电子元器件的重要组成部分,封装外壳不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。随着微电子技术的发展,SMD外壳在微波器件封装上应用越来越广泛,文章以某GaAs单片封装用SMD外壳的微波设计为例,简要介绍了其设计思路与过程。通过仿真数据与实测对比得到结论,合理使用HFSS对封装外壳进行设计,可以有效提高微波管壳的研制效率。     

应用MATLAB协同HFSS设计波导缝隙天线

电磁仿真软件HFSS以其高精度,高可靠性在电磁仿真设计中得到了广泛的应用.而对于复杂天线的模型,没有很好的方法简化建模操作,需要花费大量的设计时间.将HFSS提供的VBScript脚本语言功能作为接口,利用MATLAB调用控制HFSS,从而协同HFSS建立模型,达到快速建模的目的.提出了一套波导缝隙阵天线的设计方法,设计了一个波导缝隙阵天线,运用MATLAB协同HFSS建立天线模型,并进行仿真分析.结果验证了天线设计方法的准确性,以及运用MATLAB调用HFSS建模的可行性.     

一种新型的腔体滤波器设计分析

针对腔体滤波器的工程设计,分析了Designer和高频结构仿真软件(HFSS)的相互补偿作用,提出了一种全新的设计方法—网络参数分解法,详细论述了应用Designer进行原理仿真、HFSS整体验证以及同时应用这2个软件进行元件仿真的设计过程。给出一个Ku频段低通滤波器的设计实例,仿真结果表明,这种设计方法思路简单,设计效率高,结果更精确。     

利用HFSS对六端口微波器件的仿真分析及优化设计

利用高频结构仿真器仿真设计了三种六端口微波器件,且进行了优化分析,得到了该器件的S参数,使各个微波器件均达到了良好的匹配。     

复杂大网络的仿真与优化设计

先进的HFSS仿真软件为微波工程设计提供了一个方便、高效的仿真设计手段。但 是,由于受到计算机内存、计算时间等限制。该仿真软件不能直接仿真复杂的大网络,更不能进行 优化。本文利用网络级联技术和S参数修正技术解决了复杂大网络的仿真与优化设计问题。     

基于HFSS设计同轴腔调谐滤波器

同轴腔调谐滤波器在军事通信设备中具有广泛应用.论述了该类滤波器的设计原理,详细分析了腔间耦合孔和输入、输出耦合环的位置和大小的设计,在此基础上应用高频结构仿真软件(HFSS),对L波段调谐滤波器的实例进行仿真设计.结果表明仿真拟合准确,说明应用HFSS仿真软件能够很好的描述调谐滤波器的关键设计内容.     

基于田口优化方法的GPS 微带天线仿真设计

随着现代无线通信技术的发展,人们对天线设计的要求也越来越高。传统的设计方法已经不能满足当今天线设计的需要,使用微波EDA软件进行天线设计已经成为必然趋势。本文详细介绍了具有全局优化功能的田口方法,并提出了将HFSS电磁场仿真软件与田口方法相结合进行天线优化设计的思想。在Matlab环境下编写田口优化算法程序作为外部优化器,通过调用HFSS软件实现了GPS微带天线最优设计;既利用了仿真软件的计算优势,确保了天线求解的正确性,又利用优化算法的快速收敛特性,节省了计算时间,提高了设计效率。     

基于ADS与HFSS的带状线功分器的设计与实现

阐述了一种新颖的仿真方法用于设计带状线功分器,该方法将ADS与HFSS联合使用,并以一款带状线功分器的设计为例,在较短时间成功制备出工作频率700~2 700 MHz,回波损耗小于-22 dB,插入损耗为3.1 dB(含分配比),带内波动小于0.1 dB,隔离度大于20 dB的高质量带状线功分器。通过比较仿真和测试结果,两者基本一致,这表明该仿真方法可大大提高仿真效率,缩短研发周期。     

一种X 波段串联反馈介质振荡器的设计

在毫米波通信系统中,振荡器是最基本的微波频率源。本文介绍了一种串联反馈型介质振荡器的设计方法, 基于负阻理论和谐波平衡法,利用HFSS 和ADS 设计了10.5Ghz 的低相位噪声串联反馈型介质振荡器。HFSS 用来精 确仿真介质谐振器与微带线的耦合;ADS 用来对振荡器非线性仿真,优化相位噪声和输出功率。在设计过程中,采 用低噪声PHEMT 晶体管ATF-34143 作为振荡器的有源器件,高Q 值、高介电常数的介质谐振器作为稳频元件,确 定振荡器的谐振频率。     

矩形微带贴片天线的设计与仿真

根据微带天线的辐射原理,对天线参数确定进行了理论分析,设计了一种中心频率为447MHz的矩形微带贴片天线。利用HFSS软件对其进行了建模和仿真验证。仿真结果表明,天线的S参数、方向图和输入阻抗均达到了微带贴片天线的设计要求,基于HFSS软件的设计方法能够快速、高效地完成微带天线的设计,且设计的微带天线具有良好的性能指标。     

宽频带盘锥天线的研究与设计

设计了一款工作于700MHz～3GHz的宽频带盘锥天线。在参考现有文献得出盘锥初始模型的基础上,通过高频电磁场仿真软件HFSS对各参数进行参数优化仿真,最终得出最佳值。该天线在700MHz～3GHz的频段内VSWR<2,H面辐射方向图具有全向性,并最终通过仿真和实测验证了其性能。