激励端口的设置是电磁仿真的关键步骤之一,它决定了电磁波如何被引入或施加到仿真模型中。HFSS支持多种激励方式,包括波端口激励(Wave Port)、集总端口激励(Lumped Port)、Floquet端口激励(Floquet Port)、入射波激励(Incident Wave)、电压源激励(Voltage Source)、电流源激励(Current Source)和磁偏置激励(Magnetic Bias)等。以下将重点介绍波端口激励和集总端口激励的设置方法。。
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HFSS
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HFSS端口激励
这里主要介绍两种, 波端口和集总端口
1、Wave port
表示信号进入或退出几何图形的外部曲面。它实际上是一个附加在模型上的半无限波导。该波导具有与端口相同的横截面和材料特性。在此接口上放置波端口,以提供一种连接模型设备到外部的方法。
2、lumped port
表示信号进入或退出器件的内部表面。它是激发器件和测量s参数的有效集总元件。对于仅具有集总端口或集总端口和电路端口的组合的设计,高级解决方案设置,选项选项卡包括一个使用增强的低频精度的选项。
当必须在模型的内部位置提取s参数时,集总端口支持单模激励。它还可以用来表示一个无源组件的终端,随后在电路模拟器中使用模型的s矩阵描述进行优化。对于仅具有集总端口或集总端口和电路端口的组合的设计,高级解决方案设置,选项选项卡包括一个使用增强的低频精度的选项。以前的端口解决方案程序可能会在低频时出现故障。一旦启用,该功能对用户将是透明的。三角形的数量可能会有轻微的变化,但这些对于集中的端口没有报告。报告的三维网格大小可能会有所不同,并且自适应通道的数量可能会发生改变。
模式驱动求解类型下的设置步骤
一般只需要两步:
1、选择一个平面
这个平面将作为端口的边界。对于微带线等开放或半开放结构,需要设置合适的尺寸,波端口的高度一般设置为介质层厚度的6~10倍,宽度则根据线宽和介质层厚度的关系来确定。由于集总端口需要设置在模型内部,因此需要确保所选平面位于模型内部。
2、设置端口激励
在选中的平面上设置端口激励,并配置积分线(Integration Line)来确定电场的方向。积分线的箭头指向即为电场的正方向。同时,需要设置归一化阻抗(如50Ω)等参数。集总端口直接在端口处计算S参数,设定的端口阻抗即为集总端口上S参数的参考阻抗。集总端口不计算端口处的传播常数,因此无法进行端口平移操作。
除了波端口激励和集总端口激励外,HFSS还支持其他多种激励方式。例如,Floquet端口激励用于分析周期性结构的电磁特性;入射波激励用于模拟外部电磁波照射到模型上的情况;电压源激励和电流源激励则分别用于模拟电压源和电流源对模型的影响;磁偏置激励则用于定义铁氧体等磁性材料的内部偏置场。