CST入門17-波導(dǎo)端口之多引腳端口

看一個內(nèi)部填充均勻電介質(zhì)的多內(nèi)導(dǎo)體波導(dǎo)：

這種波導(dǎo)的模式圖與頻率無關(guān)。對于具有N個隔離導(dǎo)體的波導(dǎo)，存在(N-1)個TEM類型模式，所有這些模式共享完全相同的傳播常數(shù)。這些模式也稱為退化模式。端口模式如下：

單端口是多引腳端口的一種特殊情況：每個電位定義都只包含一個內(nèi)導(dǎo)體，一個作為地的未定義電位的外導(dǎo)體：

在對單個導(dǎo)體之間的耦合感興趣的情況下，例如微帶線之間的串?dāng)_，可以使用單端波導(dǎo)端口來得到s參數(shù)。單端口模式類似于多引腳端口，它們是基本模式的線性組合。通過分析基本模式的導(dǎo)體電流來構(gòu)建。通常情況下組合模式是非正交的，特別是當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)體彼此靠近時。因此使用單端口模式可能會在相鄰導(dǎo)體上產(chǎn)生串?dāng)_和反射。

多導(dǎo)體端口并非都必須定義為單端口。也可能同時模擬單端和非單端口。

通過在CST Design Studio中連接電路，可以獲得偶數(shù)或奇數(shù)模式的S參數(shù)。

一個雙導(dǎo)體微帶線，該線上存在的兩種QTEM模式。

兩種模式被結(jié)合在一起，以滿足電壓/電流的條件。因此，單端模式下的S參數(shù)代表了兩條獨立導(dǎo)體線路的行為，所以才可以分析它們之間的串?dāng)_。

可以在CST Design Studio中將這些S參數(shù)結(jié)果重新組合成偶數(shù)或奇數(shù)形式，如最后兩張圖所示。對于這個例子，得到的新的S參數(shù)等于共模/差分仿真。

多條傳輸線位于邊界框的同一側(cè)壁，并且彼此之間距離太近，無法作為獨立的傳輸線處理。

使用多引腳端口是一個很好的解決方案，但對于高頻率下不均勻波導(dǎo)來說無法使用多引腳端口。

緊密相鄰的傳輸線是物理耦合的。在比較模擬和測量的S參數(shù)時，所有的測量方式都會引起一些失配，需要正確去嵌。

強耦合傳輸線的處理方法是在端口處引入屏蔽分離導(dǎo)體。然后，可以為每條傳輸線單獨應(yīng)用波導(dǎo)端口：

該方法可能會在端口處引入一些失配，但仍然是可行的。如果對這種人工添加的屏蔽帶來的S參數(shù)矩陣中的反射水平感到不確定，可以單獨模擬一個短線。理想情況下，均質(zhì)線路的反射為零。因此實際反射水平可以用來作為不匹配程度的參考。

如果這種方法不能得到足夠準(zhǔn)確的結(jié)果，處理這個問題的唯一方法是通過考慮每個端口中所有傳播模式來計算多模矩陣的S參數(shù)。在瞬態(tài)仿真中，還可以考慮使用求解器控制對話框中的非均勻端口精度增強選項進一步提高寬帶S參數(shù)解決方案的準(zhǔn)確性。