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5.3.2 HFSS波端口激勵(lì)的設(shè)置步驟
前面我們詳細(xì)講解了波端口的相關(guān)知識(shí),下面我們來具體講解波端口的設(shè)置過程。HFSS 中,對于模式驅(qū)動(dòng)和終端驅(qū)動(dòng)這兩種不同的求解類型,波端口激勵(lì)的設(shè)置過程也是不一樣的, 這里就模式驅(qū)動(dòng)和終端驅(qū)動(dòng)兩種情況分別進(jìn)行講解。
1.模式驅(qū)動(dòng)求解類型下波端口的設(shè)置
這里,以圖 5.24 所示的矩形波導(dǎo)為例說明模式驅(qū)動(dòng)求解類型下波端口的設(shè)置過程和操作步驟,具體步驟如下。
圖 5.24 矩形波導(dǎo)
(1)選中波導(dǎo)端口面,從主菜單欄選擇【HFSS】→【Excitations】→【Assign】→【W(wǎng)ave Port】,或者在三維模型窗口單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出菜單中單擊【Assign Excitation】→【W(wǎng)ave Port】,打開模式驅(qū)動(dòng)求解類型下的波端口設(shè)置對話框,如圖 5.25 所示。
圖 5.25 “波端口設(shè)置”對話框一
(2)在該對話框中,Name 項(xiàng)表示波端口名稱,默認(rèn)的波端口名稱 WavePort1,這里保留默認(rèn)名稱。
(3)單擊下一步按鈕,打開圖 5.26 所示窗口,設(shè)置模式數(shù)和積分線。Number of Modes 項(xiàng)表示需要分析的模式數(shù),默認(rèn)值為 1;Mode、Integration Line 和 Characteristic Impedance(Z0) 項(xiàng)分別表示各個(gè)模式對應(yīng)的積分線和特性阻抗的計(jì)算方式。單擊模式 1 對應(yīng) Integration Line 列,在其下拉菜單中選擇 New Line…,則會(huì)回到三維模型窗口,進(jìn)入積分線設(shè)置狀態(tài);分別在端口上下邊緣的中點(diǎn)位置單擊鼠標(biāo)確定積分線的起點(diǎn)和終點(diǎn),設(shè)置好積分線后,自動(dòng)回到“波端口設(shè)置”對話框。單擊模式 1 對應(yīng)的 Characteristic Impedance(Z0)列,可以設(shè)置模式 1 特性阻抗的計(jì)算方式,在其下拉菜單里可以選擇 Zpi、Zpv或 Zvi。選中對話框下方的 Polarize E Field 復(fù)選框表示電場方向和積分線保持一致。
圖5.26 “波端口設(shè)置”對話框二
(4)再次單擊下一步按鈕,打開圖 5.27 所示的后處理界面,選擇 Renormalize All Modes 項(xiàng),在 Full Port Impedance 欄輸入 50,表示需要對 S 參數(shù)進(jìn)行歸一化處理,且 歸一化的阻抗為 50。Deembed Settings 是端口平移設(shè)置,選中 Deembed 復(fù)選框即可在 其右側(cè)輸入端口平移的距離,需要注意的是,此處輸入正數(shù)表示端口平面向模型內(nèi)部移 動(dòng),輸入負(fù)數(shù)表示端口平面向外延伸。
圖 5.27 “波端口設(shè)置”對話框三
(5)最后單擊完成按鈕,完成模式驅(qū)動(dòng)求解類型下波端口的設(shè)置。設(shè)置完成后,波 端口的名稱會(huì)自動(dòng)添加到工程樹的 Excitations 節(jié)點(diǎn)下,如圖 5.28 所示。
圖 5.28 模式驅(qū)動(dòng)求解類型下設(shè)置好的波端口
2.終端驅(qū)動(dòng)求解類型下波端口的設(shè)置
這里以圖 5.29 所示微帶線電路為例說明終端驅(qū)動(dòng)求解類型下波端口的設(shè)置過程。模型中兩根信號(hào)線的名稱為 Microstrip1 和Microstrip2,參考地平面的名稱為 GND,波端口設(shè)置步驟如下。
圖5.29 微帶線電路
(1)在微帶線的終端新建一個(gè)矩形平面作為波端口面,該矩形平面的下邊緣與參考地相接觸,矩形面的高度約為介質(zhì)層厚度的6 倍,矩形面的寬度約為微帶線寬度的5 倍,且微帶線位于矩形面的中間,建好后的矩形面如圖5.30 所示。
圖 5.30 創(chuàng)建一矩形面作為波端口平面
(2)選中新建的矩形面,從主菜單欄選擇【HFSS】→【Excitations】→ 【Assign】→【W(wǎng)ave Port】,或者在三維模型窗口單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出菜單中選擇【Assign Excitation】→【W(wǎng)ave Port】,打開圖 5.31 所示的終端驅(qū)動(dòng)求解類型下的“波端口終端線設(shè)置”對話框。
圖 5.31 “波端口終端線設(shè)置”對話框
(3)在該對話框中,左側(cè) Conducting Objects 欄列出了所有與該端口相接觸的導(dǎo)體,通過對話框的 按鈕把參考地移動(dòng)到 Reference Conductors 欄;在本例中,選中GND,然后單擊按鈕,把 GND 添加到 Reference Conductors 欄。
(4)然后單擊 按鈕,完成終端驅(qū)動(dòng)下的波端口設(shè)置。設(shè)置完成后,波端口和終端線 的名稱會(huì)自動(dòng)添加到工程樹 Excitations 節(jié)點(diǎn)下,如圖 5.32 所示。 圖 5.32 終端驅(qū)動(dòng)求解類型下設(shè)置好的波端口
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