HFSS实战篇7——求解类型定义

 

TEM波：在传播方向上没有电场和磁场分量，称为横电磁波。若激光在谐振腔中的传播方向为z方向，那么激光的电场和磁场将没有z方向的分量！实际的激光模式是准TEM模，即允许Ez、Hz分量的存在，但它们必须<<横向分量，因为较大的Ez意味着波矢方向偏离光轴较大，容易溢出腔外，所以损耗大，难于形成振荡。

TE波(即是物光里的s波)：在传播方向上有磁场分量但无电场分量，称为横电波。在平面光波导(封闭腔结构)中，电磁场分量有Ey,Hx,Hz，传播方向为z方向。

TM波(即是物光里的p波)：在传播方向上有电场分量而无磁场分量，称为横磁波。在平面光波导(封闭腔结构)中，电磁场分量有Hy,Ex,Ez，传播方向为z方向。

 

小刚认为想以后能把HFSS软件玩的6一点，基础还是非常重要的，今天再给大家打一下基础。主要讲一下HFSS求解类型的定义和区别。

HFSS中有3种常用求解类型：

模式驱动求解（Driven Modal）、

终端驱动求解（Driven Terminal）、

本征模求解（Eigenmode）。

那这三者分别适用于什么情况呢？？？

 

从HELP的解释中可以看到

Driven Modal和Driven Terminal主要用于传输线、波导，包括天线等结构，Eigenmode solution主要用于谐振结构。

如果需要仿真的结构是单导体结构如矩形，柱形波导，则沿线电压、电流不再有定义，只能用网络理论中的内向波、外向波描述端口的性质，此时用Driven Modal。 

如果需要仿真的结构是多导体结构（如同轴线），可以传播TEM模，存在电压和电流的定义，这样就可以用电压波和电流波来描述该传输线，可以使用Driven Terminal模式。

对于微带，传播模式是准TEM模，按help的解释应该用Driven Modal，但在ansoft的full-book对port的解释中又有这样一句：For structures like coupled transmission lines or connectors, which support multiple, quasi-TEM modes of propagation, it is often desirable to compute the Terminal S-Parameters.可见用Driven Terminal还是可以的。

driven modal 模式驱动, 所谓模式驱动就是hfss根据用户所定义的模式数目求解端口模式数目及场分布,并为每个模式分配相等的功率,仿真时用端口场分布做为边界条件对内部进行求解,默认端口阻抗为Zpi 无须定义积分线来求解电压, S参量用入射反射功率来表示。但是对于分析偶合传输线等一个端口上有多个终端,而求解终端之间偶合问题的模型,driven modal 是不适合的应该用driven terminal。

 1）模式驱动求解类型：以模式为基础计算S参数，根据导波内各模式场的入射功率和反射功率来计算S参数矩阵的解。

2）终端驱动求解类型：以终端为基础计算多导体传输线端口的S参数；此时，根据传输线终端的电压和电流来计算S参数矩阵的解。

3）本征模求解类型：本征模求解器主要用于谐振问题的设计分析，可以用于计算谐振结构的谐振频率和谐振频率处对应的场，也可以用于计算谐振腔体的无载Q值。

   

模式，是结构本身固有的东东。例如谐振频率和谐振模式，不因你外加激励的改变而改变。

终端驱动，就是所谓Active的分析，跟具体的外加激励有关。举例说来，你在1个端口加驱动和在2个端口加驱动，结果不同。

应用本征模求解时，需要注意以下几方面。

       （1）不需要设置激励方式。（2）不能定义辐射边界条件。（3）不能进行扫频分析。（4）不能包含铁氧体材料。（5）只有场解结果，没有S参数求解结果。