激励的建立

Withlumpport=theexcitationisappliedatapoint/cell,asavoltageorcurrent.本文转自微波仿真论坛lumpport的激励以电压或电流的形式，加在一个点或单元上。Withwave-port=theexcitationisso-calledeigen-wave,suchasthequasi-temwavesupportedbyamicrostripline.Itappliesoveracross-sectionalarea.而wave-port的激励称做本征波，比如微带线馈源提供的准TEM波，它加在一个横截面（剖面）上。voltageisscalar,waveisvectorbynature,hencetherearesubstantialdifferencebetweenthetwo.Sousewaveportwheneverpossible,becausesimulationofwavephenomenoniswhatHFSSisdesignedfor.Andcomparewiththecorrectmeasurementwheneverpossible(i.e.measurewave,notsimplyvoltage).电压是标量，而波本质上是矢量，因此两者间有很大区别。当情况允许时，尽可能选择waveport，这是由于HFSS是为“波仿真”设计的，相对于简单的“电压”，测量“波”可使结果更精确。Whylumpedportisthere?Itiseasytoappliedandpeoplefoundthatgood/reasonableresultscanbeobtained.Why?ifthefrequencyislowenoughortheexcitationisappliedatsufficientlysmallarea,thenthewavecanbedescribedbysomevoltageorcurrent,whichmustbemeasured/calculated/de-embedded/etcinthecorrectmanner.那为什么还要使用lumpedport呢，这是由于lumpedport激励的添加简单，并且可获得良好的结果。如果频率很低或者激励加在足够小的区域上，“波”就可以用“电压”或“电流”来描述，必须用正确地方式测量、计算。iftheexcitationcanbeappliedonsomelocallyuniformregion=waveport,ifgeometry/materialdiscontinuitiesarenear/closertothepointofexcitation=lumpedportmightbetheonlyway.另外，如果激励可以加在某些局部均匀分布的区域，应该采用waveport，如果激励点附近存在几何或材料上的不连续区，lumpedport可能就是唯一选择了。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（WavePort）、集总端口激励（LumpedPort）、Floquet端口激励（FloquetPort）、入射波激励（IncidentWave）、电压源激励（VoltageSource）、电流源激励（CurrentSource）和磁偏置激励（MagneticBias）。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。图5.22列出了HFSS中所有的激励方式类型。下面具体讲解各种激励方式的定义、使用和设置操作过程。12.5HFSS差分对分析之求解设置设置求解频率为8GHz，最大迭代次数为20次，收敛误差为0.02。并添加扫频分析，扫频类型为插值扫频，扫频范围为0～8GHz，通过DCExtrapolating选项实现把扫频分析结果扩展到低频甚至直流。12.5.1求解频率设置设置求解频率为8GHz，最大迭代次数为20，收敛误差为0.02。（1）右键单击工程树下的Analysis节点，从弹出菜单中选择【AddSolutionSetup】命令，打开SolutionSetup对话框。（2）在该对话框中，SetupName项保留默认名称Setup1，SolutionFrequency项输入求解频率8GHz，MaximumNumberofPasses项输入最大迭代次数20，MaxDeltaS项输入收敛误差0.02，其他项保留默认设置，如图12.24所示；然后单击按钮，完成求解设置。（3）设置完成后，求解设置项的名称Setup1会添加到工程树的Analysis节点下。图12.24“求解设置”对话框12.5.2扫频设置扫频类型选择插值扫频，扫频频率范围为0～8GHz，频率步进为0.01GHz；通过DCExtrapolating选项实现把扫频结果扩展到低频段。（1）展开工程树下的Analysis节点，选中求解设置项Setup1，单击右键，从弹出菜单中选择【AddFrequencySweep】命令，如图12.25所示。此时，打开EditSweep对话框，进行扫频设置。图12.25添加扫频设置的操作（2）扫频设置对话框的设置如图12.26所示。图12.26扫频设置①SweepName项保留默认的名称Sweep1。②SweepType项选择插值扫频类型：Interpolating。③在FrequencySetup栏，Type项选择LinearStep，Start项输入0GHz，Stop项输入8GHz，Step项输入0.01GHz。④InterpolatingSweepOptions栏保持设置不变，即MaxSolutions文本框输入50，ErrorTolerance输入0.5%。⑤在DCExtrapolationOptions栏选中ExtrapolatetoDC复选框，MinimumSolvedFrequency文本框输入0.001GHz。⑥最后单击对话框按钮，完成设置，退出对话框。（3）设置完成后，扫频设置的名称Sweep1会添加到工程树Analysis节点的Setup1项下，如图12.27所示。图12.27扫频设置项在工程树下的位差分线HFSS仿真一.创建工程1．打开HFSS并保存新工程运行HFSS软件，自动创建一个新工程：project1由主菜单选file\saveas，保存在自己想要保存的位置，命名为difference2．插入HFSS设计由主菜单选project\insertHFSSDesign,则一个新项目自动加入到工程列表树中，默认命名为HFSSModel1。同时，在工程管理区的右侧出现3D模型窗口。在工程树中选择HFSSModel1,点右键，选择Rename项，将设计命名为chafen。3．选择求解类型由主菜单选HFSS\SolutionType，在弹出对话窗选择DrivenTerminal项4．设置单位由主菜单选3DModeler\Units对话窗中选择mil项二.创建模型1.绘制下地层绘制一个长方体：由主菜单选Draw\Box:在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(-100,-250,0),数据输入时用Tab健切换,全部设好之后按下Enter健确认;再输入长方体的三边长度(dx,dy,dz)为(200,500,1.2),全部设完之后按下Enter健确认.定义长方体属性:设置完成几何图形之后,自动弹出属性对话窗.选择Attribute标签页,将Name项改为bot_gnd,Transparent项设置为0.8.设置完毕后,按下Ctrl+D,将pcb板适中显示.2.绘制上接地板基坐标为(-100,-250,13.4),三边长度(dx,dy,dz)为(200,500,1.2),设置完成几何图形之后,自动弹出属性对话窗.选择Attribute标签页,将Name项改为top_gnd,Transparent项设置为0.83.绘制内层导线一由主菜单选Draw\Box:在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(-8,-250,6.2),三边长度为(4,500,1.2),Name为:trace1,Transparent项设置为0.84.绘制内层导线二由主菜单选Draw\Box在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(4,-250,6.2),三边长度为(4,500,1.2),Name为:trace2,Transparent项设置为0.85.绘制地层间的介质由主菜单选Draw\Box:在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(-100,-250,1.2),三边长度为(200,500,12.2),Name为:jiezhi,Transparent项设置为0.86.从介质层中挖去导线在历史树用ctrl键同时选中trace1,trace2,jiezhi,然后点右键选择editBooleansubtractjiezhi在blank栏,trace1和trace2在toolparts栏,注意要钩选clonetoolobjectsbeforesubtract8.绘制空气腔由主菜单选Draw\Box:在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(-100,-250,0),三边长度为(200,500,100),Name为air,Transparent项设置为0.87.绘制端口在菜单栏中把平面设置为XZ,由主菜单选Draw\Rectangle,在参数设置区设置基坐(-10,-250,1.2),三边长度为(20,0,12.2),Name为port1,Transparent项设置为0.4,则在历史树中添加了port1项.8.绘制空气腔由主菜单选Draw\Box:在参数设置区(工作区的右下角),设置长方体的基坐标(x,y,z)为(-100,-250,0),三边长度为(200,500,100),Name为air,Transparent项设置为0.8最后的模型如图1所示.四边界条件和激励设置1.边界设定在历史树中选中air,点右键选择assignboundaryradiation2.激励设置在历史树中选择port1,点右键选择assignexcitationwaveport,名字默认为waveport1,点击下一步,在numberofterminal填入填2,然后点击update,则在下面的定义栏中出现了两个terminalT1和T2,在terminalline中点击T1的undefined,选择newline,弹出的绘制状态后在参数设置区填入基坐标为(-6,-250,1.2),(dx,dy,dz)为(0,0,5),设置完毕后用同样的方法设置T2,基坐标为(6,-250,1.2),(dx,dy,dz)为(0,0,5).点击下一步，出现差分阻抗和共模阻抗的设置,点解newpair，按默认值不变,点击下一步直至确定.3.复制端口由主菜单tooloptionshfssoptions,选中duplicateboundarywithgeometry在历史树中选中port1,点右键选择editduplicateAlongline,起始坐标为(0,-250,0),(dx,dy,dz)为(0,500,0),则在历史树中添加port1_1项,在弹出的Attribute标签页中将Name项改为port2,Transparent项为0.4五.求解设置1.添加求解在工程树中选择Analysis,点右键选择addsolutionsetup,默认为setup1,在solution项中输入8,默认单位为GHz,在Adaptivesolution的MaximumNumberofpasses中设为40,Maximumdeltaperpasses