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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=d6b8bce2aaec08fa260013af69ef3d4d/008c0a23dd54564eb3e3fc64b9de9c82d3584fc4.jpg)
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=6e6ac33d3f2ac65c6705667bcbf3b21d/ce4ca7c27d1ed21b5a1931b8a76eddc453da3ff6.jpg)
1.2建立谐振滤波器模型
在ANSYSHFSS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:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ece8e1ed6f380cd7e61ea2e59145ad14/c8133adbb6fd52668c802249a118972bd507361f.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=f8d6ceb0ed1190ef01fb92d7fe1a9df7/438db019ebc4b7453e4aa94bc5fc1e17888215ec.jpg)
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。
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=8de39f718d01a18bf0eb1247ae2e0761/d2884cc2d5628535e3eacb7c9aef76c6a6ef63b8.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=e23f2d843301213fcf334ed464e636f8/98cb70f082025aafcb206796f1edab64024f1ab0.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=75af98e2865494ee87220f111df4e0e1/0348f503738da977bf639f76ba51f8198718e373.jpg)
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
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=f9d194f4a3014c08193b28ad3a7a025b/d4cefefaaf51f3dea47aa0399eeef01f382979fe.jpg)
2.4查看仿真结果
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=782cf954bc003af34dbadc68052bc619/b5db9145d688d43fc96b88af771ed21b0cf43b80.jpg)
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。
(注:文中图片来自ANSYS官方资料,文中数据仅为介绍软件使用流程方便)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=d6b8bce2aaec08fa260013af69ef3d4d/008c0a23dd54564eb3e3fc64b9de9c82d3584fc4.jpg)
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1.2建立谐振滤波器模型
在ANSYSHFSS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:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ece8e1ed6f380cd7e61ea2e59145ad14/c8133adbb6fd52668c802249a118972bd507361f.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=f8d6ceb0ed1190ef01fb92d7fe1a9df7/438db019ebc4b7453e4aa94bc5fc1e17888215ec.jpg)
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。
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=8de39f718d01a18bf0eb1247ae2e0761/d2884cc2d5628535e3eacb7c9aef76c6a6ef63b8.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=e23f2d843301213fcf334ed464e636f8/98cb70f082025aafcb206796f1edab64024f1ab0.jpg)
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。
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=75af98e2865494ee87220f111df4e0e1/0348f503738da977bf639f76ba51f8198718e373.jpg)
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
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2.4查看仿真结果
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=782cf954bc003af34dbadc68052bc619/b5db9145d688d43fc96b88af771ed21b0cf43b80.jpg)
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。
(注:文中图片来自ANSYS官方资料,文中数据仅为介绍软件使用流程方便)