HFSS仿真PCB微帶WavePort如何設(shè)置？

2016-10-11 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

Wave Port是HFSS中典型的外部端口,這里所說(shuō)的外部是指只有一側(cè)有場(chǎng)分布,一般都在邊界和背景的交界處。外部端口需要通過(guò)傳輸線的方式才能將激勵(lì)信號(hào)加入到結(jié)構(gòu)中,而外部端口通常會(huì)定義成傳輸線的截面。Wave Port截面就是HFSS求解結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)的參考面,它對(duì)于S參數(shù)的相位計(jì)算非常重要。HFSS在端口截面處求解傳輸線的特性,得到端口的特性阻抗和傳播常數(shù),用于計(jì)算S參數(shù)。

1傳輸線原型:

傳輸線線寬W=6mil,線間距S=3W=18mil,線長(zhǎng)2000mil,層疊結(jié)構(gòu)是銅厚1.4mil,傳輸線距離下方的GND平面58mil,介質(zhì)的介電常數(shù)是4.25,如下圖:

由上圖有Polar計(jì)算得到的傳輸線的特性阻抗是138.27ohm。

2airbox背景作為WavePort端口

將Wave Port創(chuàng)建在Boundary face of free space上,且讓W(xué)ave Port平面緊貼傳輸線,如下圖所示:

上圖可以看到,HFSS計(jì)算得到的傳輸線的阻抗大約是136.7~138.5ohm,這個(gè)結(jié)果與原型中的Polar的特性阻抗計(jì)算值是完全吻合的。

3以PCB側(cè)邊YZ平面作為WavePort端口

將Wave Port創(chuàng)建在PCB的側(cè)邊YZ平面上,且讓W(xué)ave Port平面緊貼free space,如下圖所示:

上圖可以看到,仿真出來(lái)的特性阻抗隨著頻率有比較大的變化,這是因?yàn)閃ave Port沒(méi)有考慮傳輸線上方空間的電磁場(chǎng)效應(yīng)導(dǎo)致的,因此這個(gè)結(jié)果是錯(cuò)誤的。

Wave Port端口不緊貼free space:

將Wave Port創(chuàng)建在PCB的側(cè)邊YZ平面上,但是讓W(xué)ave Port平面不緊貼free space,如下圖所示:

上圖可以看到,HFSS無(wú)法繼續(xù)仿真,因?yàn)椴坏珱](méi)有考慮傳輸線上方空間的電磁場(chǎng)效應(yīng),而且在free space boundary與PCB側(cè)邊上的Wave Port之間的空間上沒(méi)有電磁場(chǎng)的information。