HFSS集总端口详解—Lumped Port

HFSS集总端口详解—Lumped Port

HFSS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）

HFSS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Deembeding

  
  

  
  

  
  

  
  
  

       不错，总算知道了集总和波端口的一个区别。

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  不錯介紹的很清楚 還有wave port嗎?

  HFSS端口应用详解——Wave Port  :  http://bbs.rfeda.cn/read.php?tid=104077,可以看看这一贴

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  微波好贴，受教受教！
  

  HFSS full book 上有讲，lump port是存在一定电感的，deembbed可以去掉这种效应。在100G以上做过实验，deembedd确实有较大变化，但不能确定结果正确与否。
  另外，在厚度127um的5880板上单纯分析一根微带线，wave port和lump port结果差别较大，频率为140GHz。
  请教小编这种情况下不同端口仿真结果较大差异怎么回事?哪种结果更可靠?deembbed对于lump port去嵌有效果吗?
  谢谢！
  

  HFSS full book 上有讲，lump port是存在一定电感的，deembbed可以去掉这种效应。在100G以上做过实验，deembedd确实有较大变化，但不能确定结果正确与否。
  另外，在厚度127um的5880板上单纯分析一根微带线，wave port和lump port结果差别较大，频率为140GHz。
  请教小编这种情况下不同端口仿真结果较大差异怎么回事?哪种结果更可靠?deembbed对于lump port去嵌有效果吗?
  谢谢！
  

  学习学习啦。