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1、端口介紹?AnsoftHFSS，是Ansoft公司推出的三維電磁仿真軟件；是世界上第一個商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場仿真軟件，業(yè)界公認的三維電磁場設(shè)計和分析的電子設(shè)計工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HFSS提供了一簡潔直觀的用戶設(shè)計界面、精確自適應(yīng)的場解器、擁有空前電性能分析能力的功能強大后處理器，能計算任意形狀三維無源結(jié)構(gòu)的S參數(shù)和全波電磁場。HFSS軟件擁有強大的天線設(shè)計功能，它可以計算天線參量，如增益、方向性、遠場方向圖剖面、遠場3D圖和3dBa帶寬；繪制極化特性，包括球形場分量、圓極化場分量、Ludwig第三定義場分量和軸比。使用HFSS，可以計算：①基本電磁場數(shù)值解和開邊界問題，近
2、遠場輻射問題；②端口特征阻抗和傳輸常數(shù)；③S參數(shù)和相應(yīng)端口阻抗的歸一化S參數(shù)；④結(jié)構(gòu)的本征?；蛑C振解。而且，由AnsoftHFSS和AnsoftDesigner構(gòu)成的Ansoft高頻解決方案，是目前唯一以物理原型為基礎(chǔ)的高頻設(shè)計解決方案，提供了從系統(tǒng)到電路直至部件級的快速而精確的設(shè)計手段，覆蓋了高頻設(shè)計的所有環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在最新的版本應(yīng)該到了AnsoftHFSS14了吧。1.waveport與lumpedport????首先waveport與lumpedport是ansoft自己定義的這么兩個端口類型（也不知道ansoft為啥要定義這兩種PORT），其他3D仿真器應(yīng)該也
3、有這兩個PORT的概念，只不過可能定義不太一樣而已，類如ADS_EM等。PORT，顧名思義，就是端口的意思，正弦波從PORT口進入，經(jīng)過無源器件后再從另一個PORT口（或者是從PORT進口）出來。我們所謂的S參數(shù)其實就是指的是在PORT處測量信號的能量然后按照定義的公式計算得來的。電磁波遇到不連續(xù)點時會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，也就是能量發(fā)生改變，這個大家都知道，所以在端口處不匹配同樣會造成反射，這么看來PORT的值的大小，肯定會影響測量的S參數(shù)了，這個咱們在第三章歸一化里再詳細說明。??在說這兩種PORT之前，我們先來說說端口阻抗PORTZo，輸入阻抗Zin和特性阻抗Zo，
4、這三個和Z相關(guān)的量需要分清楚，不能弄混淆了，因為這個和兩種類型PORT的自身特點還是有點關(guān)系的，下面我們簡單介紹下，等介紹到PORT時8/8再聯(lián)系起來詳細說明。1.端口阻抗PORTZo，顧名思義，即端口處的阻抗，在HFSS里選擇圖1里的標(biāo)注處可以查看。?2.輸入阻抗Zin，即從端口處看向網(wǎng)絡(luò)的阻抗，其實這個可以等同于一定條件下的Z參數(shù)，另外它不是一個常數(shù)，它是一個函數(shù)，和被測網(wǎng)絡(luò)的傳播延時，被測網(wǎng)絡(luò)的阻抗不連續(xù)點和激勵信號的頻率有關(guān)系?？赡芎芏嗳藙倢W(xué)S參數(shù)的時候會把輸入阻抗Zin和特性阻抗Zo給弄混了。在HFSS里選擇圖2里的標(biāo)注處可以查看。8/8?3.特性阻抗Z
5、o，相信大家對這個概念應(yīng)該很熟悉了，雖然說它的值和信號的頻率是有關(guān)系的，不過它變化不是很大，一般在工程上我們都把它看作是一個常數(shù)來用，在HFSS里選擇圖3里的標(biāo)注處可以查看。8j;{8/84q.P&a%l#t)_;x????OK，底下我們正式進入PORT的世界，首先來看看lumpedport，lumpedport翻譯過來就是集總端口，lumpedport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(biāo)量，那為什么還要用lumpedport呢，大家想下，如果頻率很低或者激勵加在足夠小的
6、區(qū)域上，“波”就可以用“電壓”或“電流”來描述。lumpedport加的時候非常的方便，使用簡單，尤其激勵點附近存在幾何或材料上的不連續(xù)區(qū)時只能選用lumpedport，比如給package加激勵的時候。用lumpdeport時需要注意需要指定導(dǎo)體和參考平面，且端口阻抗PORTZo一般都設(shè)為純電阻50歐，也就是說求解后觀察端口PORTZo時它會一直是50歐不會變化。最后lumpedport沒有端口平移，也就是去嵌（deembedding）。其實這個lumpedport在我看來和SIWAVE的port很是相似，大家可以比較一下。接下來說說waveport，wavep
7、ort翻譯過來就是波端口的意思，waveport的激勵稱作本征波，比如微帶線饋源提供的準(zhǔn)橫電磁波TEM波，它加在一個橫截面（剖面）上，waveport有個很特別的地方就是它的端口阻抗PORTZo，當(dāng)加了waveport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8/8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(yīng)模式的特性阻抗即等于端口阻抗PORTZo，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(wǎng)絡(luò)是完全匹配的，信號在端口處不會發(fā)生任何反射。另外當(dāng)我們假設(shè)導(dǎo)體模型為理想導(dǎo)體時，我們可以不需
8、要建立地平
