HFSS和Designer协同仿真设计实例-Iris波导滤波器设计
录入：edatop.com 点击：
Iris 滤波器经常被用作窄带滤波器的设计。一个带宽很窄的滤波器要求的求解精度是很高的，因为每次自适应求解后滤波器的工作频带都会微微地向高频处漂移，加之S12 曲线的斜率十分陡峭，因此通常需要较多的求解次数才能收敛。然而，当将 Iris 波导滤波器拆分成单元后，每个单元的频响都不会呈现出带通的特性，就不存在收敛难的问题了。在这种设计上应用场路结合的解决方案十分划算。
详细的设计步骤可总结如下：
1) 在 HFSS 中进行的基本单元建模和仿真
如下图 2 (a)所示为一个典型的 Iris 波导滤波器。根据这样的外形，我们可以轻易地将它分解为图2(b) 和(c) 两种基本单元。基本单元(b)表示的是滤波器的IRIS 部件； 对于电特性来说，(b) 应该只包含IRIS 隔膜部分，但是由于高次模的问题在建模的时候不能这样处理，我们必须包含两段连续的波导。通过 HFSS 中waveport 的deembed 功能可将S 参数的参考平面推到 IRIS 隔膜的根部。
图2(a)
图2(b): De-embed 图2(c)
波导采用 WR-90 标准波导，波导截面的长和宽分别为a 和b，侧边的倒角采用 HFSS 中的Fillet 功能：选中需要倒角的边（一次可同时选中多条边），3D Modeler > Fillet。IRIS 具体尺寸如下：
接下来，我们将对这两种基本单元建模并求解。首先，波导结构的求解可使用Driven Model求解类型；
如图 2（b）所示，波导插入膜片处采用的倒园角的工艺。在这些倒角处可配合相应的手动网格剖分。选定波导结构，右键选择Assign Mesh Operation中的Surface Approximation，指定Normal deviation为 5 度（90 度的角共切18个面）。
波导器件的求解设置可参照以下步骤：
i. 插入一个新的求解设置，以这个波导滤波器为例，如果需扫频频带为 8～12GHz 的话，选择12GHz 为求解频率；
ii. 为了避免与后面在 Ansoft Designer 中的仿真产生累积误差，在 HFSS 中 需设置较高的求解精度：Maximum Number Of Passes（最大迭代次数）= 20；Maximum Delta S（S 参数矢量差的最坏值）= 0.01；Maximum Refinement Per Pass （每次迭代最多增加的网格量占上一次网格量的百分数）= 30 ；Minimum Number Of Passes（最小迭代次数）= 3 ；Port Field Accuracy （端口求解精度）= 0.1% 。
扫频设置：
i. 考虑到后面要使用与Ansoft Designer 的协同仿真，每个求解设置下必须只包含一个扫频设置（在HFSS 单独使用时，扫频设置的数目不受限制），并且扫频设置使用默认名称Sweep1；
ii. 对于波导结构来说推荐使用快速扫频；只有当仿真的频段达到波导的截止频率时，才推荐使用插值扫频； 取消Save Fields前面的勾选可减少硬盘空间的需求；
HFSS 学习培训课程套装，专家讲解，视频教学，帮助您全面系统地学习掌握HFSS
上一篇：HFSS和Designer协同仿真之Combline滤波器设计
下一篇：Ansoft Designer和HFSS协同仿真解决方案-复杂无源器件
