「洞么邦」HFSS激勵埠報錯的幾種解決辦法

關鍵詞:HFSS、波埠、集總埠、激勵、報錯

HFSS是Ansoft公司開發的一款三維電磁模擬軟體,被廣泛用於模擬天線、微波器件、電路等等的設計。其設計流程簡單來講可以分為:設定引數——按引數建立模型——設定邊界條件——設定激勵埠——設定輻射邊界——設定求解屬性。其中的激勵埠對模擬的結果影響較大,而使用激勵埠的時候,容易出現報錯,以下將對HFSS中兩種常見的激勵埠即波埠和集總埠設定過程中容易報錯的地方進行說明。

波埠(Wave port)不能在空氣盒子裡以一個面的形式存在,這會使得HFSS不知道往面的哪一個方向激勵,因此解決方法有兩個,一個是在面的不激勵方向上增加一個PEC金屬導體或者乾脆建立一個PEC金屬體,選擇PEC金屬體需要激勵的那個面作為波埠,這裡的PEC金屬體也需要在空氣盒子內,如圖所示:

「洞么邦」HFSS激勵埠報錯的幾種解決辦法

另外一個是將波埠面和空氣盒子緊貼,由於面的另外一邊是輻射邊界,能量自然就只激勵一個方向了,如圖所示:

「洞么邦」HFSS激勵埠報錯的幾種解決辦法

此外,一般的激勵波埠不用加積分線,當需要保證多埠S引數相位和計算埠電壓時

需要加積分線,多個埠的積分線需要保持一致,一般是從訊號線指向

。波埠的設定時還需要注意波埠的尺寸包括寬度和高度,一般都不超過波長的一半,如果超過了需要適當地減小,否則容易引入其他模式的激勵。

相對的,集總埠(Lump port)就可以在空氣盒子記憶體在,是一種內部埠,其必須定義在周圍存在場的區域內,因此其的尺寸可以設定較小,但長寬基本遠遠小於波長。集總埠可以看作是從一個位置上,用設定好的阻抗強制激勵,因此在設定好集總埠的面後,必須作從訊號線指向地的積分線,同時要給定埠阻抗。需要注意的是,埠積分線的起點和終點必須是在Perfect E或者金屬表面上;集總埠的側邊被理解為Perfect H,所以兩個集總埠的邊緣不能重疊;集總埠只能提供TEM和準TEM模式的激勵,但在提供TEM,或者準TEM模式,集總埠的效果和波埠的效果相差不大,比如在給同軸線饋電時,可以建立一個和同軸底面重疊的面,設定積分線從內導體到外導體,如圖所示:

「洞么邦」HFSS激勵埠報錯的幾種解決辦法

該設定的結果和將該面直接設定成波埠(底部接空氣盒子或者加PEC金屬盒子)的結果是一樣的。而在存在多個集總埠時,為了保證多埠S引數相位的一致,因此積分線的定義方向也需要一致,都需要從訊號線指向

以上就是常見的HFSS激勵埠報錯的幾種解決方法,要想模擬結果更加精確,還涉及到求解方式,網格部分等問題,由於篇幅問題這裡就不一一介紹了。

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