由于声表面波(SAW)测温技术因具有无源无线的特点而备受研究人员的广泛关注。该技术可应用在电缆接头内部的温度测量中, 但因受电缆接头材料和结构的影响, 使SAW测温信号传递受阻, 严重影响了温度信号的检测。该文基于DWG-630A型电缆接头的结构和材料, 设计了一款可用于电缆接头内部测温的天线。通过其理论分析、仿真及试验验证, 证明该设计切实可行。结果表明, 穿过电缆接头可传递SAW温度信号, 并在工作频段内具有良好的增益和辐射效果。

设计了一种新型的宽频微带天线, 天线基本结构为回字形, 在两个正方环主辐射贴片之间通过四个长方形辐射贴片进行连接。天线基板材质选用玻璃纤维环氧树脂复合材料, 大小为30mm×45mm, 厚度为1.6mm。天线结构采用电路板印制工艺进行图形化, 参考地印制于基板背部。借助Ansoft HFSS 13.0进行仿真, 在1~8GHz范围内进行扫频, 结果显示其可用频段为2.1~4.3GHz, 相对带宽为68%。给出了天线反射系数、电压驻波比、输入阻抗和增益方向图的仿真结果, 分析了结构参数对天线辐射性能的影响, 实际测量与仿真结果基本一致。

设计了不同结构参数的几何拓扑结构, 对比分析了各几何拓扑结构的电磁屏蔽效能。建立了各几何拓扑结构的红外透过率公式, 用计算机图像处理和实验两种方法对其进行验证。用高频结构仿真软件(HFSS)对各几何拓扑结构进行仿真, 得到了不同几何拓扑结构在 12～18GHz波段内的电磁屏蔽效能。通过对比不同的几何拓扑结构电磁屏蔽效能的大小, 确定了在相同条件下, 电磁屏蔽效能最高的几何拓扑结构。采用光刻法得到十字形拓扑结构的实物, 用网络分析仪测试了其电磁屏蔽效能。对十字形拓扑结构的测试结果表明, 在频率增高时, 实测值和仿真值电磁屏蔽效能差值呈增大趋势。

太赫兹滤波器是太赫兹系统的重要器件，然而它的快速准确设计是难点。基于遗传算法(GA)和有限元法的联合仿真，实现了太赫兹滤波器的快速准确设计。采用HFSS-MATLABAPI脚本库，利用HFSS 对于场仿真的精确性，同时在MATLAB 中基于遗传算法对结果进一步优化，降低了试探性优化的盲目性。采用该方法设计了210~230 GHz 带通滤波器，测试结果表明，带内插损均小于0.6 dB，带外抑制度大于30 dB，验证了该方法的准确性。

为了满足高频信号对400 Gbit/s光器件性能的要求, 通过高频结构仿真软件HFSS建立、分析了三维电磁场模型, 在分析电场分布的基础上, 设计、研制了一种具有新的阻抗补偿结构的可降低高频串扰的微带线结构。实验测试和仿真结果均表明, 使用这种微带线结构可以使串扰在0~60 GHz频率范围内小于-30 dB, 能够满足高频信号对400 Gbit/s光器件性能的要求。

从结构设计角度出发, 阐述了电子设备机箱电磁屏蔽的设计要点, 同时给出了解决结构设计中电磁屏蔽问题的设计方法。应用Ansoft HFSS软件对某电子设备机箱进行了仿真, 计算出了机箱的屏蔽效能和箱体内场的分布, 通过器件的优化布局和箱体板的合理设计达到提高电磁屏蔽效能的目的。

为了减弱大气摩擦引起的高温损伤，航空飞行器雷达天线一般都会加装天线罩或介质窗，将电磁带隙(EBG)结构的禁带特性和阶梯型微带天线的带宽及良好的匹配特性相结合，设计了一种含介质窗的EBG结构阶梯型微带天线，并计算分析了天线的辐射特性及介质窗对辐射特性的影响。结果表明：EBG结构产生的带隙能够制约天线表面波的传播，改善天线的带宽和增益性能，且当介质窗存在时，该结构亦可降低天线与介质窗间的互耦效应。这为含介质窗的EBG结构阶梯型微带天线的设计和应用提供了一定理论参考。

近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。

在切向矢量有限元软件HFSS中，对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量，并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真，将仿真结果与DO-160F标准进行比对分析。同时，研究了机内辐射能量与频率、相位的关系，以及机身不同位置下的辐射能量。通过数值分析和仿真结果得出规律性结论，为直升机加改装设备开孔提供理论依据。说明孔缝耦合的电磁仿真分析在航电系统电磁防护的工作中具有重要的指导意义。

为解决高速光收发模块中PCB差分布线由于过孔引起的不匹配及信号完整性问题, 首先利用HFSS、Hyperlynx等软件对差分过孔进行了建模研究和分析。在此基础上提出了通过差分补偿和增加接地过孔的方法, 可以实现差分线匹配, 从而改善信号完整性。随后, 通过HFSS仿真分别对两种方法在传输损耗和反射上的表现进行了验证, 并分析、比较了两种方法的特点。最后, 进行了2.5G光模块测试, 测试结果证明了改进方法的有效性。