1．引言：

Ansoft Designe采用了最新的視窗技術(shù)，將電路仿真和電磁仿真集成到一個(gè)環(huán)境中，它可以與和電磁仿真工具HFSS，Q3D，Slwave進(jìn)行動(dòng)態(tài)連接和協(xié)同仿真，還可以在Ansoft Designe環(huán)境中直接啟動(dòng)HFSS，Q3D，Slwave并運(yùn)行。協(xié)同仿真能夠很快地計(jì)算優(yōu)化出雙工器的電氣性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)，能夠?qū)徊骜詈蠘O性，雙工器的遠(yuǎn)端諧波進(jìn)行精確的仿真，從而降低研發(fā)試制工作量，縮短研發(fā)周期。

2．協(xié)同仿真流程

在本文中我們以一個(gè)GSM的基站雙工器為例子，來說明Ansoft Designe與Ansoft HFSS協(xié)同仿真雙工器的流程。
我們先將雙工器的仿真分為以下幾個(gè)步驟：

（1）單腔Q傎，本征頻率f0的仿真，利用對(duì)稱性使被求解的問題最小化。
       

（2）窗口的初步仿真（耦合系數(shù)K的仿真），應(yīng)用Ansoft Designe與Ansoft HFSS協(xié)同仿真，采用激勵(lì)模求解方式，使求解的目標(biāo)值在更短的時(shí)間內(nèi)收斂，得到更加精確的解。

應(yīng)用公式，分別計(jì)算出耦合系數(shù)，確定相應(yīng)的腔間窗口尺寸。

 （3）公共端反射時(shí)延仿真
 
  

（4）下行（Tx）輸入端反射時(shí)延仿真，上行（Rx））輸出端反射時(shí)延仿真。

應(yīng)用公式，計(jì)算端口延，為歸一化源到第一腔的耦合系數(shù)

（5）在HFSS中各個(gè)部件級(jí)聯(lián)在一起，然后導(dǎo)入Designe電路模塊中，如下圖。

圖中λ/4傳輸線用于修正腔間耦合用：

式中：為外部Q值，g1為切比雪夫低通濾波器歸一原型的元件值，為相對(duì)帶寬。

（6）優(yōu)化設(shè)置

a.設(shè)置變量
擊Design properties 就會(huì)彈出如下圖的對(duì)話框，設(shè)置變量： 

b.設(shè)置優(yōu)化
右擊Optimetrics 添加Optimization

經(jīng)優(yōu)化，得到很滿意的結(jié)果，其頻響曲線如下圖： 

查看優(yōu)化變量耦合系數(shù)M，修改尺寸后繼續(xù)優(yōu)化，使起M值趨向零或達(dá)到可接受值。

3．仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比（實(shí)際調(diào)試時(shí)為了滿足損耗將帶寬擴(kuò)寬）

4．結(jié)論

本文利用Ansoft Designe與Ansoft HFSS協(xié)同仿真成功地設(shè)計(jì)了上下行各為九階的G網(wǎng)同軸腔體雙工器，驗(yàn)證了Ansoft Designe與Ansoft HFSS協(xié)同仿真在微波器件設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域的高效性。協(xié)同仿真中使用了手動(dòng)網(wǎng)格剖分，對(duì)稱面等功能與技巧，大大縮短仿真時(shí)間，提高仿真精度。