HFSS集总端口详解—LumpedPort

HFSS集总端口详解—LumpedPort
HFSS集总端口详解总所周知,在HFSS里面,集总端口是内部端口,相当于测试系统的内阻,通过测试系统给结构加入信号,因此使用者需要指定端口阻抗,端口阻抗设定为测试系统的内阻,以消除测试系统引入的阻抗匹配问题。
要讨论集总端口,我们可以从研究同轴电缆中的场开始。同轴电缆是一个由介质分隔的内导体和外导体构成的波导。在同轴电缆的工作频率内,它们将以横电磁(TEM)模式工作,意思是电场和磁场矢量在沿电缆传播的波方向不存在分量。也就是说,电磁与磁场全部存在于截面平面内。在HFSS里面,我们可以计算同轴电缆的这些场与阻抗,如同轴电缆模型所示。
上述同轴电缆问题存在一个解析解,结果显示,电场的下降与内外导体之间的1/r成正比。因此,既然我们已经知道了电场在同轴电缆截面处的形状,就可以它设为一个集总端口。这一条件的激励选项包括以下方式:通过线缆阻抗、施加电压与相位;或通过施加电流;或作为与外部定义电路的连接。尽管存在这三个选项,电场总是会随1/r以一个代表(用户指定)输入和(未知)输出波之和的复数值而变化。
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泡沫模具对于同轴电缆,我们需要在一个环形面上应用端口。在其他情况下,我们也可以使用‘集总端口’边界条件。‘集总端口’可用于如下几何:一个桥接两个导电面之间抛丸机除尘
狭隙的表面。假设电场在两个边界面之间大小均匀,软件自动计算‘集总端口’面的高度与宽度,它应当远小于周围材料中的波长。‘集总端口’常用于激励带状线和共面波导。
集总端口’条件的另一项应用是模拟小型电气单元,例如着与微波电路连接的电阻、电容、或电感。‘集总端口’可以用于指定模拟域内两个导电边界之间的有效阻抗。还有一个附加的‘集总RLC’边界条件,它的公式与‘集总端口’相同,但有一个定制用户界面以及不同的后处理选项。Wilkinon功率分配器示例可以很好的演示这一功能。
利用‘集总端口’求解了模型的解之后,HFSS会自动后处理S参数,以及模型中每个‘集总端口’的阻抗,但仅支持计算TEM模型波导的阻抗。也能计算非常接近TEM的结构中的近似阻抗。一旦传播方向存在明显的电场或磁场,我们将不能使用‘集总端口’条件。作为替代方案,我们可以使用‘波端口’边界条件。
在电磁场集中的位置上作二维物体,信号线与地连接做好的二维物体选中定义为集总端口作积分线(必须),给定端口阻抗(必须)
LumpedPort是内部端口,必须定义在周边有场存在的区域集总端口的长和宽要远远小于波长
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端口积分线的起点和终点必须和PerfectE或金属表面相接集总端口的侧边是PerfectH,两个集总端口的边缘不能相接可以和WavePort混合定义仅能用于TEM模式或准TEM模式不可用于波导等非TEM模式的传输线中不能进行Deembeding
RAD,大家用得最多的,HFSS里最先使用的界面。
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1,运用这个边界时,一般要模型距离天线的边缘,为最低计算频率所对应电长度的0.25倍;
2,RAD边界的吸收性能与入射角相关,当入射角大于40度时,吸收效果明显下降;3,辐射边界条件的网格密度对于天线辐射特性的计算精度有影响;
4,定义辐射边界条件的面处积分得到远场辐射方向图,也可以自行定义计算远场时的积分面。
PML边界:
蕲蛇酶注射液1,运用这个边界时,一般要模型距离天线的边缘,为最低计算频率所对应电长度的0.05倍,可以良好的吸收。但是求解远场方向图时,仍时0.25倍的电长度。2,PML,可以实现真正的零反射,表示无限大的自由空间。
3,远场计算时,软件自动将PML的基准面定义为积分表面,以便得到远场图。4,可以替代RAD,计算更精确。FE-BI
专门针对大尺寸的开放结构仿真;对辐射体距离没有要求;能够完全吸收所有的入射波;与结构的共形性非常好;
但是FEBI算法可以有效地降低计算机硬件资源;
针对外部辐射空间采用IE求解,针对金属结构体采用FEM求解,大减少辐射区域的求解规模提升求解效率。

本文发布于:2024-09-21 01:50:43,感谢您对本站的认可!

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