wave port與lumped port的理解
首先聲明這是在本人查閱多方資料后自行整理的一部分內容,由于內容來源甚多,難免由于用詞不當或者基于本人的水平有限,存在錯誤也是在所難免,今天將這些貼出來就是想跟大家一起分享一下心得體會,如有不當地方更是希望有識之士不吝賜教,小弟必定洗耳恭聽。
現在閑話少講,開始正題:
wave port與lumpedport是Ansoft軟件定義的兩種端口類型。
首先是lumped port,即為集總端口,它的激勵是以電壓或者電流的形式,加在一個點或者一個單元上,本身HFSS是一個計算電磁波在空間分部的一個軟件,波是矢量,電壓電流則為標量,那之所以要用lumped port,是由于,如果頻率很低或者激勵加在足夠小的區域上,“波”就可以用“電壓”或“電流”來描述。lumped port加的時候非常的方便,尤其激勵點附近存在幾何或材料上的不連續區時只能選用lumped port,比如給package加激勵的時候。用lumpedport時需要注意需要指定導體和參考平面,且端口阻抗PORTZ0一般都設為純電阻50歐,也就是說求解后觀察端口PORTZ0時它會一直是50歐不會變化。最后lumped port沒有端口平移,也就是去嵌(deembedding)。其實這個lumped port在我看來和SIWAVE的port很是相似,大家可以比較一下。
然后是wave port,也就是波端口的意思,wave port的激勵稱做本征波,比如微帶線饋源提供的準橫電磁波TEM波,它加在一個橫截面(剖面)上,wave port有個很特別的地方就是它的端口阻抗PORTZ0,當加了wave port后對PORT進行做不歸一化處理時,那么求解器在求解時把該端口看作一個半無限長均勻傳輸線,該傳輸線具有與端口相同的截面和材料,利用2D特征模求解器可以求得對應模式的特性阻抗即等于端口阻抗PORTZ0,也就是說不管在哪個頻率上求得的端口阻抗在端口處與被測網絡是完全匹配的,信號在端口處不會發生任何反射。另外當我們假設導體模型為理想導體時,我們可以不需要建立地平面,也就是參考平面,軟件會將介質邊界處當做Perfect Conductors來處理,端口的設置中僅僅需要指定導體就OK。如果我們需要研究導體銅的影響,我們可以將導體定義有限電導體邊界(Finite Conductors Boundary)來仿真。再順便插一句,其中銅箔粗糙度的仿真就在定義有限電導體邊界這個對話框里有設置。最后wave port可以進行端口平移。
兩者的區別是:
lumpedport:加在一個點或者一個面上;需要指定導體和參考平面;端口阻抗一般為設為50歐為一定值;可以加在材料不連續區域或者結構內部,沒有端口平移操作。
wave port: 加載一個橫截面(剖面上);在某些情況下不需要指定參考平面;端口阻抗可以設為歸一化某個值或者非歸一化;只能只應用于暴露在背景中的表面,可以進行端口平移操作。
后話:大多的情況用wave por,因為其支持端口平移和端口阻抗計算。而lumped port只考慮單次模情況,忽略了可能會激發出來的高次模情況。
由于書寫匆忙,文中有些錯別字,但不影響理解,請大家見諒
謝謝 十分感謝
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