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1、HFSS 集总端口详解一Lumped PortHFSS集总端口详解一Lumped Por tHFSS集总端口详解总所周知，在HFSS里面，集总端口是内部端口，相当于测 试系统的内阻，通过测试系统给结构加入信号，因此使用者需要指定端口阻抗，端 口阻抗设定为测试系统的内阻，以消除测试系统引入的阻抗匹配问题。要讨论集总端口，我们可以从研究同轴电缆中的场开始。同轴电缆是一个由介 质分隔的内导体和外导体构成的波导。在同轴电缆的工作频率内，它们将以横电磁（TEM）模式工作，意思是电场和磁场矢量在沿电缆传播的波方向不存在分量。 也就是说，电磁与磁场全部存在于截面平面内。在HFSS里面，我们可以计算同轴 电缆
2、的这些场与阻抗，如同轴电缆模型所示。上述同轴电缆问题存在一个解析解，结果显示，电场的下降与内外导体之间的1/r成正比。因此，既然我们已经知道了电场在同轴电缆截面处的形状，就可以它 设为一个集总端口。这一条件的激励选项包括以下方式:通过线缆阻抗、施加电压 与相位;或通过施加电流;或作为与外部定义电路的连接。尽管存在这三个选项，电场总是会随1/r以一个代表（用户指定）输入和（未知）输出波之和的复数值而变 化。对于同轴电缆，我们需要在一个环形面上应用端口。在其他情况下，我们也可 以使用集总端口边界条件。集总端口可用于如下几何:一个桥接两个导电 面之间狭隙的表面。假设电场在两个边界面之间大小均匀，软件
3、自动计算集总端 口面的高度与宽度，它应当远小于周围材料中的波长。集总端口常用于激励 带状线和共面波导。集总端口条件的另一项应用是模拟小型电气单元，例如着与微波电路连接的 电阻、电容、或电感。集总端口可以用于指定模拟域内两个导电边界之间的有 效阻抗。还有一个附加的集总RLC边界条件，它的公式与集总端口相同， 但有一个定制用户界面以及不同的后处理选项。Wilkinson功率分配器示例可以很 好的演示这一功能。利用集总端口求解了模型的解之后，HFSS会自动后处理S参数，以及模 型中每个集总端口的阻抗，但仅支持计算 TEM 模型波导的阻抗。也能计算非 常接近 TEM 的结构中的近似阻抗。一旦传播方向存
4、在明显的电场或磁场，我们将 不能使用集总端口条件。作为替代方案，我们可以使用波端口边界条件。HFSS集总端口创建方法, 在电磁场集中的位置上作二维物体，信号线与地连接, 做好的二维物体选中定义为集总端口, 作积分线（必须），给定端口阻抗（必须）JXAIhfl bt?盘汽販啊 fSi矽z曇垢年中fl舉堆砂量冬Bjn吐H|L碟硼 惦号!师Pad祁GhB跖d也口IHFSS集总端口的应用注意事项,Lumped Port是内部端口，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,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Perfect H，两个集总端口
5、的边缘不能相接，可以和Wave Port混合定义，仅能用于TEM模式或准TEM模式,不可用于波导等非TEM模式的传输线中, 不能进行DeembedingRAD,大家用得最多的，HFSS里最先使用的界面。1，运用这个边界时，一般要模型距离天线的边缘，为最低计算频率所对应电 长度的0.25倍;2, RAD边界的吸收性能与入射角相关，当入射角大于40度时，吸收效果明显下降; 3，辐射边界条件的网格密度对于天线辐射特性的计算精度有影响; 4，定义 辐射边界条件的面处积分得到远场辐射方向图，也可以自行定义计算远场时的积分 面。PML边界：1，运用这个边界时，一般要模型距离天线的边缘，为最低计算频率所对应电 长度的0.05倍，可以良好的吸收。但是求解远场方向图时，仍时0.25倍的电长 度。2, PML，可以实现真正的零反射，表示无限大的自由空间。3,远场计算时，软件自动将PML的基准面定义为积分表面，以便得到远场 图。4可以替代RAD，计算更精确。FE-BI 专门针对大尺寸的开放结构仿真;对辐射体距离没有要求; 能够完全吸收所有的入射波;与结构的共形性非常好;但是FEBI算法可以有效地降低计算机硬件资源；针对外部辐射空间采用IE求解，针对金属结构体采用FEM求解，大减少辐射 区域的求解规模提升求解效率。感谢阅读
