干货 | 基于ANSYS HFSS 谐振滤波器分析

K哥

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。






1.2、建立谐振滤波器模型

在ANSYS HFSS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






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。





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。





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。







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。






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






2.4、查看仿真结果





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）