[第五课]熟悉HFSS边界条件的类型和设置

   边界条件的重要性不言而喻，在电磁场理论中我们知道，我们所要求解的电磁场问题都归结于麦克斯韦方程组的求解。在假定场矢量是单值、有界，并且在空间沿其倒数方向连续分布时，麦克斯韦方程才是有效的。当跨越边界或者激励源时，场矢量就不再连续了，它的导数也就没有意义了。因此边界条件决定了跨越不连续边界时场的行为。 XRTiC#6  
    HFSS的边界有十种，从每个的特征，又可以分为三类，分别为 F##xVmR~  
1、激励源 et/v/Hvw1  
     包括波端口（外部）、集中端口（内部） 03.\!rZZ  
2、表面近似 :%h|i&B  
     对称面 !;Ke#E_d  
    理想电边界和理想磁边界 . I."q  
    辐射表面 6`X}Z'4.Ox  
    背景或外表面 TuC  
3、材料特性 !;K zR&  
    两种不同介质的交界面 ^v+p@k  
   有限导电率的导体 f@k.4aS  
比如下面图中的主从边界，电边界，磁边界，辐射边界，有限电导率边界，类似的还有RL .. UjMWSPEBy  
DPkH:X  

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边界条件的优先级 }Z t#OA $  
    在HFSS中边界条件设定的次序是很重要的。后来设定的边界将具有比先前设定高的优先级。 举个例子来说，如果某个物体上的一个面被设定为理想电边界，但在这个面上的一个孔被设定为理 想的磁边界，那么在这个孔的区域上，理想磁边界将取代理想电边界，电场将通过这个孔。如果上面的 操作颠倒一下次序的话，那么理想电边界将取代理想磁边界，没有电场可以通过。 一旦边界被设定了，它们还可通过 HFSS > Boundaries > Re-prioritize 重新排列优先级。边界的 优先级可以通过在菜单中上下拖动来达到。提示：端口总是采用最高的优先级。 @ &Od1X  

边界条件的技术定义  Zy8tI#  
   激励源（Excitation）——激励端口是一种允许能量流入和流出结构的边界条件。更多的请看激励 这一节。 Jf\`?g3#  
   理想电边界（Perfect E）——理想电边界是理想的电导体，也就是理想导体。在这种边界条件下， 电场线垂直于其表面。有两种情况是自动的设置为理想电边界的。 (0.JoeA`y  
1.任何物体的表面如果接触到了背景就会被自动的设置为理想的电边界，并被命名为outer。 bd% M.,  
2.如果一个物体被设置为理想的电导体材料（PEC）(Perfect Electric Conductor)，它的表面就 会被自动的设置为理想电边界，并被命名为 smetal。 s.n:;8RibP  
   理想磁边界（Perfect H）——理想磁边界是一个理想的磁导体。边界上的电场线与它表面相切。     IN;9p w  
   自然边界（Natural）——当理想电边界与理想磁边界重叠的时候，重叠的区域将恢复到它原来的 材料特性。它不会影响任何材料的赋值。例如，可以用它来模拟地平面上的同轴线馈源图案。 )0"T?Ivp]  
   有限电导率边界（Finite Conductivity）——有限电导率边界将使你把物体表面定义有耗（非理 想）的导体。它是非理想的电导体边界条件。并且可类比为有耗金属材料的定义。为了模拟有耗表面， 你应提供以西门子/米（Siemens/meter）为单位的损耗参数以及导磁率参数。计算的损耗是频率的函数。 它仅能用于良导体损耗的计算。 bZK^q B  
   阻抗边界（Impedance）——种采用解析公式计算场行为和损耗的阻性表面。 +Ar4X-A{y  
   层间电阻（Layered Impedance）——结构中的多层薄层可以用阻抗表面模拟。更多的信息请看在 线帮助文档中关于层间电阻边界的内容。 vts"  
    集总 RLC 边界（Lumped RLC）——种由集总电阻，电容，电感并联组成的表面。仿真类似于阻抗边 界，只不过 HFSS 采用用户提供的集总的 R，L，C 值来计算阻抗。 0vBQzM Q  
     无限大地平面（Infinite Ground Plane）——通常来说，地平面被当作无限大的理想电边界，有 限电导率边界，或者阻抗边界条件来处理。如果在结构中采用了辐射边界条件，那么地平面就相当于是 一个阻止远场能量穿过地平面的屏蔽层。为了模拟无限大地平面，在定义理想电边界，有限电导率边界， 或者阻抗边界条件时选中无限大地平面复选框。提示：选中无限大地平面只改变远区电场方向图，不会 改变地面上的电流分布。 Y6v#0pT  
       辐射边界（Radiation）——辐射边界，也称作吸收边界，使我们可以模拟开放的表面：电磁波可 以向辐射边界辐射出结构。系统在辐射边界处吸收电磁波，本质上就可把边界看成是延伸到空间无限远 处。辐射边界可以放置在离结构相对较近的地方并且可以是任意形状。这就排除了对球面边界的需要。 对包含辐射边界的结构，计算的 S 参数包含辐射损耗。当结构中包含辐射边界时，远区场计算作为仿真 的一部分被完成。 {6wXDZxv  
      对称边界（symmetry）——表现为E面和H面的对称。对称边界使我们仅仅需要模拟部分结构，这就 减小了设计的尺寸和复杂度。从而也就缩短了仿真时间。与一般的E面和H面不同，当E面和H面通过端口 的时候就可以将其设置为对称边界。在这种情况下，端口具有不同的功率，电压，电流，以及阻抗。为 了使使用了对称面的端口和整个端口一致，在边界向导时你必须使用阻抗倍乘系数。 ;ceg:-Zqo  
      对于对称H面，阻抗倍乘系数是0.5。 DUH_LnHw)  
       对于对称E面，阻抗倍乘系数是2。 $b2~H+u(  
   使用对称面时还应注意： inZ0iU9dy  
        对称面必须暴露于背景     -mmQ]'.0  
        对称面不能穿过 3D 模型窗口中的物体     V@TA~'$|  
         对称面必须定义在一个平面上     {XUSw8W'  
          一个问题中只能定义三个垂直的对称面 3bjCa\ "  
      主从边界（Master/Slave）——主从边界使你能够模拟一个平面上的电场与另一个平面上的电场有 一个周期性的相位差。它将使得在从边界上每点的电场与主边界上相应的每点的电场有一个相位差。这 在仿真，比如说，无限大天线阵的时候很有用。使用主从边界时还应注意： yLK %lP  
       它们只能定义在平面上 其中一个边界面形状必须和另一个边界面形状相对应

文章参考HFSS FULL BOOK，本节课完成，继续去学习SIWAVE