[第六课]HFSS激励类型和求解器学习心得

1.端口的含义• 计算S参数时信号进入和输出的地方参数时信号进入和输出的地方– 在端口处加电，在端口处测量– 类似于实际测量时的探针• 通过探针加电，在探针上测量实测环境中存在的电磁场。HFSS中， 激励是一种定义在三维物体表面或者二维物体上的激励源，这种激励源可以是电磁场、电压源、电流源或者电荷源。HFSS中定义了多种激励方式，主要有波端口激励（Wave Port）、集总端口激励（Lumped Port）、Floquet端口激励（Floquet Port）、入射波激励（Incident Wave）、电压源激励（Voltage Source）、电流源激励（Current Source）和磁偏置激励（Magnetic Bias）。所有的激励类型都可以用来计算场分布，但是只有波端口激励、集总端口激励和Floquet端口激励可以用来计算S参数。 Q{AZ'XV  
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2. Wave Port激励– 外部端口– 通过传输线方式将信号加入结构中– 端口定义为传输线的截面，HFSS在端口处求解传输线的特性，得到特性阻抗，用于计算S参数– 传输线以端口的形状可以向后无限延展– 端口是理想匹配负载•WavePort是传输线的截面，信号通过传输线进入结构是传输线的截面，信号通过传输线进入结构– 端口面所在位置就是参考面，对计算S参数的相位很重要– 对于包含开放结构的传输线（如微带线）可建立二维物体用以定义端口。 WavePort所定义的位置上，场只能是单向存在的所定义的位置上，场只能是单向存在的– 整个结构的最外面，与背景相交接– 与理想导体相交接，边是Perfect E，对于外围是开放结构的传输线，端口要做够大，避免端口边缘与信号线产生耦合，影响传输线的特性• 端口所在的面不能被金属层穿越分割端口所在的面不能被金属层穿越分割– 将造成端口场分布的变化，使得求解模式不是预想的结果。Wave Port 设置时的注意事项设置时的注意事项错误的定义：地平面将传输线分割成两部分AB正确左右过窄高度不足 s;B j7]  
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3.Lumped Port激励– 内部端口– 相当于测试系统的内阻，通过测试系统给结构加入信号– 使用者指定端口阻抗，端口阻抗设定为测试系统的内阻– 实际求解时可以不画出探针结构– 端口面所在处有可能产生反射。Lumped Port是内部端口，必须定义在周边有场存在的区域，必须定义在周边有场存在的区域• 集总端口的长和宽要远远小于波长集总端口的长和宽，要远远小于波长• 端口积分线的起点和终点必须和Perfect E或金属表面相接• 集总端口的侧边是集总端口的侧边是Perfect H，两个集总端口的边缘不能相接• 可以和Wave Port混合定义• 仅能用于仅能用于TEM模式或准– 不可用于波导等非TEM模式的传输线中– 不能进行Deembeding 模式或准TEM模式。Lumped Port定义时的注意事项：多针连接器– 在结构中增加地平面– 集总端口将针脚与地连接集总端口定义实例，由于结构中没有明确的地，因而需要建立地平面，作为集总端口的参考面增加的GND平面。在电路仿真需要考虑布线寄生效应时在电路仿真需要考虑布线寄生效应时– 在电路元件所在位置定义集总端口– 每个元件须定义两个端口• 可通过设置端口名实现端口和元件的映射集总端口的应用集总端口的应用电路中的元器件如果元件接入的位置，无法接地，或接地不方便，可采用这种方法处理。 要得到正确结果，两个集总端口之间必须形成回流通路要得到正确结果– 实际测试时，回流通路一定是存在的集总端口集总端口如果地环封闭，则在 信号线和地线之间定义端口如果地环没有封闭，则建桥，将地连接，然后定义集总端口 !fi &@k  
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4.Floquet 端口激励• 用于周期性结构，与周期性边界条件相结合，–阵列天线和频率选择性表面• 端口的边缘必须和周期性边界条件相接• 对于开放结构无须定义，无须定义PML• 容易使用，速度快• 输出S参数包括相位和幅度参数。Floquet port类似于Wave port ，区别在于Floquet port– 邻近的边界必须是链接边界条件（LBCs，如周期性主从边界）– 端口材料必须是各向同性且匀质的– 模式由解析方法生成，而非本征解。 NK7H,V}T  
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5.入射波激励（Incident Wave）是用户设置的朝某一特定方向传播的电磁波，其等相位面与传播方向垂直；入射波照射到器件表面，和器件表面的夹角称为入射角。入射波激励常用于雷达反射截面（RCS）问题的计算。HFSS允许用户分配7种不同类型的入射波激励，分别为Plane Wave、Hertzian-Dipole Wave、Cylindrical Wave、Gaussian Beam、Linear Antenna Wave、Far Field Wave和Near Field Wave。 E!zd(  
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6.电压源激励（Voltage…）定义在两层导体之间的平面上，用理想电压源来表示该平面上的电场激励。定义电压源激励时，需要设置的参数有电压的幅度、相位和电场的方向，在使用电压源激励时，用户需要以下注意以下两点： R`@8.]cpPy  
（1）电压源激励所在的平面必须远小于工作波长，且平面上的电场是恒定电场。 r,2Xu  
（2）电压源激励是理想的源，没有内阻，因此后处理时不会输出S参数。 Q7~'![(a  
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7.电流源激励 （Current…）定义于导体表面或者导体表面的缝隙上，需要设定的参数有导体表面/缝隙的电流幅度、相位和方向。 MkG`w,  
和电压源激励一样，在使用电流源激励时，用户也需要以下注意两点： DKy>]Hca  
（1）电流源激励所在的平面/缝隙必须远小于工作波长，且平面/缝隙上的电流是恒定的。 =vqsd4  
（2）电流源激励是理想的源，没有内阻，因此后处理时不会输出S参数。 [&h#iTRT  

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8.磁偏置激励  当创建一个铁氧体材料时，需要通过设置磁偏置激励（Magnetic Bias…）来定义网格的内部偏置场；该偏置场使铁氧体中的磁性偶极子规则排列，产生一个非零的磁矩。如果应用的偏置场是均匀的，张量坐标系可以通过旋转全局坐标系来设置；如果应用的偏置场是非均匀的，不允许旋转全局坐标来设置张量坐标系。均匀偏置场的参数可以由HFSS直接输入，而非均匀偏置场的参数需要从其他的静磁求解器（如An .. qri}=du&F  
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任务二：我使用的软件是HFSS18.2，新增的激励类型有： ^;.T}c%N  
Linked Field BbFa=H.  
：Represents a Far Field Wave or Near Field Wave or Cable Network. `,+#!)  
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新增的求解器类型有：transient，characteristic mode 两种求解类型