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《hfss邊界條件和端口講解》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、總的介紹：AnsoftHFSS求解就是對微分形式的麥克斯韋方程采取有限元方法進行數(shù)值求解，在場矢量和導數(shù)是都單值、有界而且沿空間連續(xù)分布的假設下，這些方程才可以使用。在邊界和場源處，場是不連續(xù)的，場的導數(shù)變得沒有意義。因此，需要邊界條件確定跨越不連續(xù)邊界處場的性質。邊界條件對理解麥克斯韋方程是非常重要的，同時也是求解麥克斯韋方程的基礎。默認邊界條件－－AnsoftHFSS建立的是一個虛擬的原型世界。與邊界為無限空間的真實世界不同，虛擬原型世界被做成有限的。為了獲得這個有限空間，AnsoftHSS使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件。所謂背景是指沒有被任何模型物體占據(jù)的
2、空間。任何和背景有關聯(lián)的物體表面將被自動地定義為理想的電邊界（PerfectE）并且命名為外部（outer）邊界條件?？梢园褞缀谓Y構想象為外面有一層很薄而且是理想導體的材料。因此當實際邊界不是理想的電邊界就必須根據(jù)實際情況設置；激勵（excitation）－－激勵邊界條件是一種特殊的邊界條件，最常用的是waveport，是一種允許能量進入或導出幾何結構的邊界條件，使用waveport激勵條件可以計算端口的S參數(shù)；理想電邊界（PerfectE）－－PerfectE是一種理想電導體或簡稱為理想導體。這種邊界條件的電場（E-Field）垂直于表面。有兩種邊界被自動地賦值為理想
3、電邊界。1、??任何與背景相關聯(lián)的物體表面將被自動地定義為理想電邊界并且命名為outer的外部邊界條件。2、??任何材料被賦值為PEC（理想電導體）的物體的表面被自動的賦值為理想電邊界并命為smetal邊界。理想磁邊界（PerfectH）－－PerfectH是一種理想的磁邊界。邊界面上的電場方向與表面相切。有限電導率（FiniteConductivity）——有限電導率邊界將把物體表面定義有耗（非理想）的導體。并且可類比為有耗金屬材料的定義。為了模擬有耗表面，應提供以西門子/米（Siemens/meter）為單位的損耗參數(shù)以及導磁率參數(shù)。并且可以是頻率的函數(shù)阻抗邊界（I
4、mpedance）－－一個用解析公式計算場行為和損耗的電阻性表面。表面的切向電場等于Zs(nxHtan)。表面的阻抗等于Rs+jXs。其中，Rs是以ohms/square為單位的電阻，Xs是以ohms/square為單位的電抗分層阻抗（LayeredImpedance）邊界——在結構中多層薄層可以模擬為阻抗表面。集總RLC（LumpedRLC）邊界——一組并聯(lián)的電阻、電感和電容組成的表面。這種仿真類似于阻抗邊界，只是軟件利用用戶提供的R、L和C值計算出以ohms/square為單位的阻抗值。無限地平面（InfiniteGroundPlane）——通常，地面可以看成是無限
5、的、理想電壁、有限電導率或者是阻抗的邊界條件。如果結構中使用了輻射邊界，地面的作用是對遠區(qū)場能量的屏蔽物，防止波穿過地平面?zhèn)鞑?。輻射邊界（Radiation）——輻射邊界也被稱為吸收邊界。輻射邊界使該邊界能夠模擬開放的表面。即波能夠朝著輻射邊界的方向輻射出去。系統(tǒng)在輻射邊界處吸收電磁波，本質上就可把邊界看成是延伸到空間無限遠處。輻射邊界可以是任意形狀并且靠近結構，但一般要距離模型四分之一波長，對包含輻射邊界的結構，計算的S參數(shù)包含輻射損耗。當結構中包含輻射邊界時，遠區(qū)場計算作為仿真的一部分被完成。PML（Perfectlymatchedlayer）邊界——這是個假想的材
6、料能夠完全吸收電磁場，這些材料是各向異性的，有兩種形式的PML，一種是自由空間終止，它意味著電磁場從這個表明輻射到自由空間的任意方向，這種情況下要比radiation邊界更合適，因為PML可以和模型距離很近，減少空間問題，另一中PML是反射自由終止，它類似一個波導，波沿該方向傳播到無限；這一章主要介紹使用邊界條件的基本知識。邊界條件能夠使你能夠控制物體之間平面、表面或交界面處的特性。邊界條件對理解麥克斯韋方程是非常重要的同時也是求解麥克斯韋方程的基礎?！?.1??為什么邊界條件很重要用AnsoftHFSS求解的波動方程是由微分形式的麥克斯韋方程推導出來的。在這些場矢量和
7、它們的導數(shù)是都單值、有界而且沿空間連續(xù)分布的假設下，這些表達式才可以使用。在邊界和場源處，場是不連續(xù)的，場的導數(shù)變得沒有意義。因此，邊界條件確定了跨越不連續(xù)邊界處場的性質。作為一個AnsoftHSS用戶你必須時刻都意識到由邊界條件確定場的假設。由于邊界條件對場有制約作用的假設，我們可以確定對仿真哪些邊界條件是合適的。對邊界條件的不恰當使用將導致矛盾的結果。當邊界條件被正確使用時，邊界條件能夠成功地用于簡化模型的復雜性。事實上，AnsoftHSS能夠自動地使用邊界條件來簡化模型的復雜性。對于無源RF器件來說，AnsoftHSS可以被認為是一
