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HFSS激勵(lì)端口報(bào)錯(cuò)的幾種解決辦法 關(guān)鍵詞：HFSS、波端口、集總端口、激勵(lì)、報(bào)錯(cuò) HFSS是Ansoft公司開(kāi)發(fā)的一款三維電磁仿真軟件，被廣泛用于仿真天線、微波器件、電路等等的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)單來(lái)講可以分為：設(shè)置參數(shù)——按參數(shù)建立模型——設(shè)置邊界條件——設(shè)置激勵(lì)端口——設(shè)置輻射邊界——設(shè)置求解屬性。其中的激勵(lì)端口對(duì)仿真的結(jié)果影響較大，而使用激勵(lì)端口的時(shí)候，容易出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，以下將對(duì)HFSS中兩種常見(jiàn)的激勵(lì)端口即波端口和集總端口設(shè)置過(guò)程中容易報(bào)錯(cuò)的地方進(jìn)行說(shuō)明。 波端口（Wave port）不能在空氣盒子里以一個(gè)面的形式存在，這會(huì)使得HFSS不知道往面的哪一個(gè)方向激勵(lì)，因此解決方法有兩個(gè)，一個(gè)是在面的不激勵(lì)方向上增加一個(gè)PEC金屬導(dǎo)體或者干脆建立一個(gè)PEC金屬體，選擇PEC金屬體需要激勵(lì)的那個(gè)面作為波端口，這里的PEC金屬體也需要在空氣盒子內(nèi)，如圖所示： 
另外一個(gè)是將波端口面和空氣盒子緊貼，由于面的另外一邊是輻射邊界，能量自然就只激勵(lì)一個(gè)方向了，如圖所示：
此外，一般的激勵(lì)波端口不用加積分線，當(dāng)需要保證多端口S參數(shù)相位和計(jì)算端口電壓時(shí) 需要加積分線，多個(gè)端口的積分線需要保持一致，一般是從信號(hào)線指向地。波端口的設(shè)置時(shí)還需要注意波端口的尺寸包括寬度和高度，一般都不超過(guò)波長(zhǎng)的一半，如果超過(guò)了需要適當(dāng)?shù)販p小，否則容易引入其他模式的激勵(lì)。 相對(duì)的，集總端口（Lump port）就可以在空氣盒子內(nèi)存在，是一種內(nèi)部端口，其必須定義在周圍存在場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)，因此其的尺寸可以設(shè)置較小，但長(zhǎng)寬基本遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)。集總端口可以看作是從一個(gè)位置上，用設(shè)置好的阻抗強(qiáng)制激勵(lì)，因此在設(shè)置好集總端口的面后，必須作從信號(hào)線指向地的積分線，同時(shí)要給定端口阻抗。需要注意的是，端口積分線的起點(diǎn)和終點(diǎn)必須是在Perfect E或者金屬表面上；集總端口的側(cè)邊被理解為Perfect H，所以兩個(gè)集總端口的邊緣不能重疊；集總端口只能提供TEM和準(zhǔn)TEM模式的激勵(lì)，但在提供TEM,或者準(zhǔn)TEM模上，集總端口的效果和波端口的效果相差不大，比如在給同軸線饋電時(shí)，可以建立一個(gè)和同軸底面重疊的面，設(shè)置積分線從內(nèi)導(dǎo)體到外導(dǎo)體，如圖所示：
該設(shè)置的結(jié)果和將該面直接設(shè)置成波端口（底部接空氣盒子或者加PEC金屬盒子）的結(jié)果是一樣的。而在存在多個(gè)集總端口時(shí)，為了保證多端口S參數(shù)相位的一致，因此積分線的定義方向也需要一致，都需要從信號(hào)線指向地。 以上就是常見(jiàn)的HFSS激勵(lì)端口報(bào)錯(cuò)的幾種解決方法，要想仿真結(jié)果更加精確，還涉及到求解方式，網(wǎng)格剖分等問(wèn)題，由于篇幅問(wèn)題這里就不一一介紹了。 |
