Đề tài: TÌM HIỂU PHẦN MỀM HFSS PHÂN TÍCH ỐNG DẪN SÓNG HÌNH CHỮ NHẬT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

TIỂU LUẬN
 
MƠN: ANTEN TRUYỀN SĨNG
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU PHẦN MỀM HFSS
PHÂN TÍCH ỐNG DẪN SĨNG HÌNH CHỮ NHẬT

 


1. Tìm hiểu phần mềm
HFSS:

HFSS là viết tắt của Hight Frequency Structure
Simulator.
 HFSS là phần mềm mô phỏng trường điện từ theo
phương pháp tồn sóng (full wave) để mơ hình
hóa bất kỳ thiết bị thụ động 3D nào.
 Ưu điểm nổi bật của nó là có giao diện người
dùng đồ họa. Nó tích hợp mơ phỏng, ảo hóa, mơ
hình hóa 3D và tự động hóa (tự động tìm lời giải)
trong một mơi trường dễ dàng để học, trong đó
lời giải cho các bài toán điện từ 3D thu được một
cách nhanh chóng và chính xác.


 HFSS là một hệ thống mô phỏng tương tác,
trong đó phần tử mắt lưới cơ bản là một tứ
diện. Điều này cho phép bạn có thể tìm lời

giải cho bất kỳ vật thể 3D nào. Đặc biệt là
đối với các cấu trúc có dạng cong phức tạp.
 Ansoft là công ty tiên phong sử dụng
phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để
mô phỏng trường điện từ bằng các kỹ thuật
như: phần tử hữu hạn, chia lưới thích nghi,
…


* Chu trình thiết kế bao gồm các bước sau:
Bước 1. Vẽ mơ hình với các tham số cho trước: vẽ mơ
hình thiết bị, các điều kiện biên và nguồn kích thích.
Bước 2. Thiết đặt các thơng số để phân tích: thực hiện
thiết đặt các thơng số để tìm lời giải.
Bước 3. Chạy mơ phỏng: q trình này hồn tồn tự
động.
Bước 4. Hiển thị kết quả: đưa ra các báo cáo và đồ thị
trường 2D.


2. Phân tích ống dẫn sóng hình chữ nhật
Mọi thơng số tính tốn dưới đây đều dựa trên
kết quả mơ phỏng trên HFSS với ống dẫn sóng
hình chữ nhật có chiều rộng là 0.9 inch ,tần số
sóng mang 10 GHz, truyền sóng theo mode
TE10.



2.1. Trở kháng ngõ vào Z(x)

Dựa vào kết quả mô phỏng trên phần mềm HFSS ,
chúng ta xác định được trở kháng ngõ vào Z(x) như hình
sau:


2.2. Bước sóng trong ống dẫn sóng hình chữ nhật
Ta có chiều rộng ống dẫn sóng a=0.09 inch = 2.286 cm
Bước sóng cắt :
Bước sóng trong khơng gian tự do :
Quan hệ giữa và theo công thức sau :


Kết quả khảo sát trên phần mềm HFSS


2.3. Hệ số phản xạ Γ :
Ta có :


2.4. Hệ số tổn hao phản xạ Return Loss :


2.5. Hệ số sóng đứng S (VSWR) :
Ta có :