CST中的激励源.pdf

CST 激励源之波导端口 波导端口是一种特殊种类的解算域边界条件，它可以刺激能量的吸收，这一切都是是通过 2D 频域解算器求解二维端口面内可能本征模实现的，且端口处每种可能的电磁场解析解都可 以通过无数模式的叠加求得，然而，实际上，少量的模式就可以进行场仿真了，求解计算中 需要考虑的模式数可以在 Waveguide Port 对话框中设定。 这里要注意：激励波导端口的输入信号是规一化到峰值功率为 1 sqrt（Watt） 使用波导端口要根据不同需求、不同特点的端口类型的数量定义。因而，我们首先必须精 确的判定激励问题的类型，然后在选择并定义合适的波导端口。在具有不均匀性、可获得 inhomogeneous port accuracy enhancement （非均匀 broadband ports （宽带端口）或者具有 端口精度加密）特色的情况下，我们可以选择使用normal waveguide ports （标准波导端口）， 与此同时，multipin ports可以计算凋落的TEM模。 标准波导端口 标准波导端口即我们经常使用的矩形或圆形波导结构，通过 PEC 边界条件屏蔽，因而端口 模式就被限制在端口区域内 均匀波导端口 右图是一个均匀、矩形标准波导端口，通过normal waveguide operator解算。下图中是一个具有三个模式的 波导端口，这里按各自的截止频率来分类。传播模式数的 多少取决于选取的频率范围。在瞬态仿真时，建议考虑所有的传播模式，因为未考虑的模式 将在端口处引起反射。对于凋落模式也采用同样的考虑，如果必要的话，求解器将检查这些 情况并给出警告信息。 非均匀波导端口 如果波导由两种或两种以上材料的介质填充 如右图所示，那么模式就呈现频率依赖性，如下图所示 就是三个不同频点的 TE模，频率越高（从左到右频率 逐渐增加），那么场就更加集中在具有高介电常数值的 材料中（图中浅褐色部分所示），因为标准的波导解算器 只计算指定频点处的场模式，对于宽带内计算场模式将会报错。因此我们需要激活 SpecialWaveguide对话框中的broadband port operator （宽带端口解算器），这里，端口模式 将在多个频点处计算并求解出可以接受的宽带结果。 同轴波导端口或连接器 和上面的波导端口相比，同轴端口或连接器拥有一个或更多的内导体。在端口处如果存在 两个以上的内导体将产生截止频率为 0 的TEM模。 微波技术网、微波家园共同打造微波社区门户网站 均匀同轴波导或同轴连接器端口 右图中的均匀同轴波导由一个外导体和四个内导体构成， 因此存在三个不同 TEM模式，如下图所示。这些模式是凋落模 （具有相同的传播常数），且可以叠加产生新的模式，这是因为 他们彼此是正交的。因此，下图所示的模式解仅仅是一种可 能解，因而我们建议你使用 multipin operator 功能指定你 期望激励的模式。 非均匀同轴波导或连接器端口 假定为轻微不均匀同轴波导或同轴连接器端口，通过使用 Multipin Port，依旧会叠加产生许 多 QTEM 模，然而，切记：不同模式的的传播常数是不同的，这将产生错误信息。 假定不均匀错误已经不能忽略调，那么所有的端口应该定义为 Single-ended，在仿真结束后， single-ended S 参数将作为后处理中一部分，然后在 CST DESIGN STUDIO™ 中通过类似结 构的 multipin 配置的微分激励重新合并计算。 微带线 不像同轴波或矩形波导，微带线是开放且不均匀结构，这使得在时域仿真中受到一定的限 制。然而，为了获取更精确的结果，我们应该考虑下面的几个方面 首先，在 2D本征模计算中没有开放边界条件，基于此，时域中的开