1．引言：

Ansoft Designe采用了最新的視窗技術，將電路仿真和電磁仿真集成到一個環境中，它可以與和電磁仿真工具HFSS，Q3D，Slwave進行動態連接和協同仿真，還可以在Ansoft Designe環境中直接啟動HFSS，Q3D，Slwave并運行。協同仿真能夠很快地計算優化出雙工器的電氣性能和結構參數，能夠對交叉耦合極性，雙工器的遠端諧波進行精確的仿真，從而降低研發試制工作量，縮短研發周期。

2．協同仿真流程

在本文中我們以一個GSM的基站雙工器為例子，來說明Ansoft Designe與Ansoft HFSS協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步驟：

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

（2）窗口的初步仿真（耦合系數K的仿真），應用Ansoft Designe與Ansoft HFSS協同仿真，采用激勵模求解方式，使求解的目標值在更短的時間內收斂，得到更加精確的解。

應用公式，分別計算出耦合系數，確定相應的腔間窗口尺寸。

 （3）公共端反射時延仿真
 
  

（4）下行（Tx）輸入端反射時延仿真，上行（Rx））輸出端反射時延仿真。

應用公式，計算端口延，為歸一化源到第一腔的耦合系數

（5）在HFSS中各個部件級聯在一起，然后導入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，為相對帶寬。

（6）優化設置

a.設置變量
擊Design properties 就會彈出如下圖的對話框，設置變量： 

b.設置優化
右擊Optimetrics 添加Optimization

經優化，得到很滿意的結果，其頻響曲線如下圖： 

查看優化變量耦合系數M，修改尺寸后繼續優化，使起M值趨向零或達到可接受值。

3．仿真與試驗結果對比（實際調試時為了滿足損耗將帶寬擴寬）

4．結論

本文利用Ansoft Designe與Ansoft HFSS協同仿真成功地設計了上下行各為九階的G網同軸腔體雙工器，驗證了Ansoft Designe與Ansoft HFSS協同仿真在微波器件設計應用領域的高效性。協同仿真中使用了手動網格剖分，對稱面等功能與技巧，大大縮短仿真時間，提高仿真精度。