湖南大學電磁場與電磁波實驗內(nèi)容.doc

電磁場與電磁波課程實驗實驗一：T形波導的內(nèi)場分析與優(yōu)化設計1、 HFSS安裝；2、 T形波導的內(nèi)場分析與優(yōu)化設計，具體過程見HFSS電磁仿真設計應用詳解第2章；3、 熟悉HFSS工作界面HFSS電磁仿真設計應用詳解第3章4、 熟悉中的建模操作HFSS電磁仿真設計應用詳解第4章4.1-4.5實驗二：HFSS軟件的基本操作1、熟悉邊界條件和激勵HFSS電磁仿真設計應用詳解第5章5.1、5.2.1-2、5.2.11、5.3.1-2、5.3.72、 熟悉HFSS網(wǎng)格剖分和分析設置HFSS電磁仿真設計應用詳解第6章3、 熟悉HFSS的數(shù)據(jù)后處理HFSS電磁仿真設計應用詳解第8章4、均勻平面波對理想導體和理想介質(zhì)平面的垂直入射(教材第六章相關內(nèi)容)建立如上圖所示的空氣長方體(1mm3mm8mm),兩側邊為PerfH邊界，上下底面為PerfE邊界，前端口為Port激勵，后端口分別設置為：（1）PerfE邊界模擬均勻平面波入射到理想導體，動態(tài)演示空氣體中的駐波；（2）Imped邊界，設置邊界阻抗值，動態(tài)演示空氣體中的電場的行駐波。右鍵點擊Analysis選擇add Solution Setup見下圖實驗三：均勻平面電磁波波對介質(zhì)板的垂直入射及電磁參數(shù)提?。?）點“HFSS”選擇“Design Properties”,點左下角“Add”在彈出的窗口中輸入：點OK，然后繼續(xù)點“Add”添加d和d1等兩個變量如下圖所示。（2）點“Draw” 選擇“Box”，隨便建立一個長方體，右鍵點擊Box，在彈出的菜單中選擇“Assign Material ”，在彈出的窗口任選一種非vaccum的材料，并記住其介電常數(shù)和磁導率。雙擊CreatBox修改Box屬性為同樣再建立一個Box，其材料為Vaccum，修改其屬性為：（3）設置邊界條件和激勵如下圖所示PerfHPerfE注意與電場積分線垂直的兩個平面設置為PerfE邊界，與其平行的兩個平面設置為PerfH邊界。此外，Port端口設置時，注意點中Deembed，并設置如下（4）右鍵點擊Analysis選擇add Solution Setup見下圖右鍵點擊Setup1，選擇Add Frequency sweep 任務：1、 計算透射系數(shù)和反射系數(shù)2、 根據(jù)透射系數(shù)和反射系數(shù)，反算該物質(zhì)的折射率和阻抗右鍵點擊Properject manage中的Result，選中output variables，在彈出的窗口中，根據(jù)下式新建變量indx(折射率)；Impd(阻抗)，eps(介電常數(shù))，mu(磁導率)(注意這里的d為介質(zhì)厚度，對應模型中的d1)右鍵Result-create modal solution data report-rectangular plotcategory選中output variables，Quantity選中eps,Function同時選re和im，畫出介電常數(shù)eps的實部和虛部，同樣的方法，畫出mu的實部和虛部。如果發(fā)現(xiàn)計算得到的eps和mu是曲線如下圖所示(之前選擇了材料silicon，eps=11.9，mu=1.0)，修改d1=2mm,重新計算在看結果并分析為什么。實驗四：導行電磁波與電磁輻射1、 微波吸收材料吸波性能優(yōu)化（1）將附件提供的吸波材料Absorb.amat復制到你的材料庫目錄，一般在“C:UsersAdministratorDocumentsAnsoftPersonalLib”。（2）點“HFSS”選擇“Design Properties”,點左下角“Add”在彈出的窗口中輸入以下變量（3）Draw-Box，設置材料為之前導入的Absorb1，再另外建立一個長方體，設置材料為Vacuum,并將屬性修改為（4）如圖所示，在Vaccum的長方體建立一個Port激勵端口，Port 端口對面設置為PerfE界面模擬吸波材料涂覆在金屬表面上。其他邊界條件設置如下：與電場積分線垂直的兩個平面設置為PerfE邊界，與其平行的兩個平面設置為PerfH邊界。（5）右鍵點擊Analysis選擇add Solution Setup見下圖右鍵點擊Setup1，選擇Add Frequency sweep (5) 右鍵點擊OptimetricsAddParametric點Add，在彈出的窗口填入如下設置，然后點Add，再點右下角OK設置結果為：最后點確定退出計算2mm, 2.5mm和3mm厚度下吸波材料的反射損耗。（6）運行結束后，右鍵點擊ResultsCreate Modal Solution Data ReportRectangular Report,點左下角的Output Variables,在Name和Expression分別輸入RL和mag(S(1,1)2,然后再點Add,點Done.在返回的窗口選擇：Category：點Output Variable; Quantity: RL; Function:dB10最后點下面的New Report，即可得到該吸波材料的反射損耗RL，RL為-10dB表示電磁波入射到該吸波材料后，反射波僅為入射波的10-1即90%的能量被吸收，如果RL為-20dB則表示反射波僅為入射波的10-2即99%的能量被吸收。（7）通過在吸波材料