1、 實(shí)驗(yàn)3：利用HFSS仿真分析矩形波導(dǎo)一、 實(shí)驗(yàn)原理矩形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)（如圖1），尺寸ab, ab，在矩形波導(dǎo)內(nèi)傳播的電磁波可分為TE模和TM模。圖1 矩形波導(dǎo)1） TE模，。其中，=而是與激勵(lì)源有關(guān)的待定常數(shù)。2） TM模=0，由的邊界條件同樣可得無(wú)窮多個(gè)TM模。注意：對(duì)于和模，m, n不能同時(shí)為零，否則全部的場(chǎng)分量為零。和模具有相同的截止波數(shù)計(jì)算公式，即（）=（）=所以，它們的截止波長(zhǎng)和截止頻率的計(jì)算公式也是一樣的，即（）=（）=（）=（）=對(duì)于給定的工作頻率或波長(zhǎng)，只有滿足傳播條件（或Solution Type，出現(xiàn)Solution Type窗口，選擇Driven Modal（如圖2），點(diǎn)擊

2、OK。圖2設(shè)置求解類型Solution Type窗口（2） 設(shè)置模型單位毫米在菜單欄中點(diǎn)擊ModelerUnits，出現(xiàn)Set ModelUnits窗口，選擇mm，點(diǎn)擊OK（如圖3）。圖3 設(shè)置模型單位Set Model Units窗口（3） 保存工程命名為waveguide點(diǎn)擊工具欄中的，將工程名字設(shè)為waveguide。2、畫波導(dǎo)點(diǎn)擊工具欄中的（Draw box）畫矩形波導(dǎo)的長(zhǎng)方體模型，在屏幕右下角出現(xiàn)長(zhǎng)方體頂點(diǎn)信息，輸入頂點(diǎn)坐標(biāo)（0，0，0），按回車鍵；屏幕右下角出現(xiàn)長(zhǎng)方體尺寸信息，輸入（23，10，50）（如圖4），按回車鍵結(jié)束畫圖過(guò)程。圖4畫長(zhǎng)方體頂點(diǎn)坐標(biāo)與尺寸設(shè)置在屏幕中間模型列表

3、中的Box1為畫出的長(zhǎng)方體（如圖5），雙擊Box1，出現(xiàn)Propoties:Project1窗口，將Name一欄的value由Box1改為waveguide（如圖6）。圖5圖6 3、設(shè)置邊界條件（1）選擇波導(dǎo)的四個(gè)縱向面。通過(guò)Editselectfaces,將鼠標(biāo)設(shè)置為選擇面的狀態(tài)（如圖7）。圖7 select faces界面通過(guò)按鈕（旋轉(zhuǎn)功能）以及ctrl鍵實(shí)現(xiàn)選擇多個(gè)面，或者通過(guò)editselectby name（如圖8），結(jié)合ctrl鍵選中face10、11、12、9（如圖9）。圖8 select by name界面圖9 select face界面（2）將這四個(gè)面設(shè)置為理想導(dǎo)體邊界?？梢?/p>

4、通過(guò)點(diǎn)擊HFSSBoundariesAssign Perfect E實(shí)現(xiàn)，或者點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵Assign Boundary Perfect E（如圖10）。圖10 設(shè)置Perfect E邊界條件4、設(shè)置激勵(lì)源wave port（1）選中波導(dǎo)的一個(gè)端口面（垂直于z軸的平面）。（2）點(diǎn)擊HFSSExcitationsAssignWave port，或者點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵assign excitationwave port（如圖11）。（3）另外一個(gè)端口面執(zhí)行同樣的操作。圖11 設(shè)置wave port界面5、設(shè)置求解頻率（1）在菜單欄中點(diǎn)擊HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup（2）在求解設(shè)置窗口中，設(shè)置Solution Frequency：13GHz，其它設(shè)為默認(rèn)值6、計(jì)算及后處理在菜單欄中點(diǎn)擊HFSSAnalyze all在菜單欄中點(diǎn)擊HFSSFieldsPlot FieldsE，畫出電場(chǎng)強(qiáng)度的幅度分布（如圖12）。在Project Manager窗口中，選擇dipoleHFSSDesign1Field Overlays，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵AnimateOK，可以演示電場(chǎng)強(qiáng)度幅度隨著時(shí)間變化情況，觀察理解電磁波從端口1向端口2傳播的過(guò)程。圖12 波導(dǎo)中電場(chǎng)強(qiáng)度幅度分布點(diǎn)擊HFSSResultsSolution Data（如圖13