5.2 HFSS邊界條件的類型和設置

    HFSS 中定義了多種邊界條件類型，主要有理想導體邊界條件（Perfect E）、理想磁邊界 條件（Perfect H）、有限導體邊界條件（Finite Conductivity）、輻射邊界條件（Radiation）、對稱邊界條件（Symmetry）、阻抗邊界條件（Impedance）、集總RLC 邊界條件（Lumped RLC）、 無限地平面（Infinite Ground Plane）、主從邊界條件（Master and Slave）、理想匹配層（PML） 和分層阻抗邊界條件（Layered Impedance）。

    在三維模型窗口點擊右鍵，從彈出菜單中選擇【Assign Boundary】操作命令，即可打開 HFSS 中所有邊界條件的列表，如圖 5.1 所示。

圖 5.1 HFSS 中的邊界條件

    5.2.1 理想導體邊界條件

    Perfect E 是理想電導體邊界條件，或簡稱為理想導體邊界條件。這種邊界條件的電場矢 量（E-Field）垂直于物體表面。在 HFSS 中，如下兩種情況下的物體邊界會被自動設置為理 想導體邊界條件。

    （1）任何與背景相關聯的物體表面都將被自動定義為理想導體邊界，并自動命名為外部 （Outer）邊界條件；這種情況下，HFSS 假定整個結構被理想導體壁包圍著。

   （2）材料屬性設定為理想電導體（PEC）的物體模型表面會被自動定義為理想導體邊界， 并命名為smetal 邊界條件。 

    注意： 所謂背景是指幾何模型周圍沒有被任何物體占據的空間，默認情況下，任何與背景有關聯的物體表面都被自動定義為理想導體邊界，并命名為外部（Outer）邊 界條件；在 HFSS 中，可以把幾何結構想象為外面包圍著一層很薄而且是理想導體 的材料。如果有需要，用戶也可以重新設置與背景相關聯的物體表面的邊界條件， 使其與默認的理想導體邊界不同。例如，使用 HFSS 分析設計天線類問題時，與背景相關聯的物體表面通常需要重新設置為輻射邊界條件。

    理想導體邊界條件的設置操作步驟如下。

    （1）選中需要設置為理想導體邊界條件的物體表面。
    （2）從主菜單欄選擇【HFSS】→【Boundaries】→【Assign】→【Perfect E】，或者在三 維模型窗口內單擊鼠標右鍵，從彈出菜單中選擇【Assign Boundary】→【Perfect E】，打開圖 5.2 所示的理想導體邊界條件設置對話框。

圖 5.2  理想導體邊界條件設置對話框

    （3）在該對話框中，Name 欄輸入理想導體邊界的名稱，默認名稱為 PerfEn；Infinite Ground Plane 復選框表示是否需要將該理想導體邊界設置為無限大地平面邊界；最后單 擊 按鈕，完成理想導體邊界條件的設置。 注 關于無限地平面邊界（Infinite Ground Plane）的定義參見本章5.2.9 節。
    （4）設置完成后，邊界條件的名稱會自動添加到工程樹中的Boundaries 節點下。

    注： HFSS 中邊界條件和激勵的默認名稱，用戶可以自己設置或修改。通過菜單命令項【HFSS】→【Boundaries】→【Set Default Base Name】，即可以編輯和修改默 認的邊界條件和激勵的名稱。