T形波導(dǎo)的內(nèi)場(chǎng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)

-----T形波導(dǎo)的內(nèi)場(chǎng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)微波技術(shù)與天線三級(jí)項(xiàng)目T形波導(dǎo)介紹內(nèi)場(chǎng)分析優(yōu)化設(shè)計(jì)CONTENTST形波導(dǎo)定義：形如字母“T”的矩形截面金屬波導(dǎo)的分支，是可以將微波能量從主波導(dǎo)中分路接出的波導(dǎo)分支器分類：E-T分支、H-T分支、雙T分支E-T分支H-T分支

雙T分支

E臂E臂H臂H臂H-T分支波導(dǎo)模型：設(shè)計(jì)一個(gè)帶有隔片的T形波導(dǎo)。其中，波導(dǎo)的端口1是信號(hào)的輸入端口，端口2和3是信號(hào)輸出端口。正對(duì)著端口1一側(cè)的波導(dǎo)壁上凹進(jìn)去一塊，相當(dāng)于在此位置放置了一個(gè)金屬隔片。通過調(diào)節(jié)隔片的位置可以調(diào)節(jié)從端口1傳輸?shù)蕉丝?和端口3信號(hào)能量的大小，以及反射回端口1的信號(hào)能量大小。隔片長(zhǎng)方體模型：長(zhǎng)×寬×高=2×0.9×0.4立方英寸隔片：長(zhǎng)×寬×高=0.45×0.1×0.4立方英寸隔片位置:(-0.45in，offset-0.05in，0in)內(nèi)場(chǎng)分析：掃頻范圍：8GHz~10GHzH-T分支S參數(shù)幅度隨頻率變化曲線S11S12S13H-T波導(dǎo)表面電場(chǎng)分布圖H-T分支分布“動(dòng)態(tài)圖”：T形波導(dǎo)端口3的輸出功率與端口2的輸出功率相同

"雙T分支"模型

S24S22S23

S參數(shù)幅度隨頻率變化曲線E臂H臂E臂輸入H臂輸入端口2、3等幅同相輸入信號(hào)雙T分支規(guī)律總結(jié)：1、信號(hào)從E臂輸入時(shí)，H臂無(wú)輸出，端口2、3輸出等幅反相位波2、信號(hào)從H臂輸入時(shí)，E臂無(wú)輸出，端口2、3輸出等幅同相位波3、從端口2、3輸入等幅同相信號(hào)時(shí)，H臂有輸出，E臂無(wú)輸出優(yōu)化設(shè)計(jì)：

一、利用參數(shù)掃描分析功能，分析在工作頻率為10GHz時(shí)，T形波導(dǎo)3個(gè)端口的信號(hào)能量大小隨隔片位置變量Offset的變化關(guān)系二、利用HFSS的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能，找出隔片的準(zhǔn)確位置，使得在10GHZ工作頻點(diǎn)，T形波導(dǎo)端口3的輸出功率是端口2輸出功率的2倍.

參數(shù)掃描結(jié)果：當(dāng)變量Offset值逐漸變大，即隔片位置向端口2移動(dòng)時(shí)，端口2的輸出功率逐漸減小，端口3的輸出功率逐漸變大；當(dāng)隔片位置變量Offset超過0.3英寸時(shí)，端口1的反射明顯增加，端口3的輸出功率開始減小。因此在后面的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置變量Offset優(yōu)化范圍的最大值為0.3英寸。同時(shí)在變量Offset=0.1英寸時(shí)，端口3的輸出功率約為0.65，端口2的輸出功率略大于0.3,此處端口3的輸出功率約為端口2輸出功率的2倍。Power31Power21Power11

優(yōu)化范圍：0--0.3

優(yōu)化結(jié)果：

當(dāng)變量Offset=0.095英寸時(shí)，目標(biāo)函數(shù)（Cost）小于設(shè)定的目標(biāo)值0.0001，達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)，即當(dāng)變量Offset=0.095英寸時(shí)，T形波導(dǎo)端口3的輸