CST微波工作室学习笔记—8.端口和激励

CST微波工作室_端口和激励详解

激 励

• 指在进行仿真分析时需要提供的激励信号源
• 在CST微波工作室中，提供了多种不同类型的激励源，用于分析不同类型问题
• 在运行仿真分析之前，至少要设置一个激励源作为结构的输入信号激励

激励类型

- 端口激励(Port)：可以分析给出的S参数、也可分析给出场分布
—— 离散端口（Discrete Ports）
—— 波导端口（Waveguide Ports）

- 场源激励(Field Source)：只能分析给出场分布
—— 平面波激励（Plane Waves）
—— 远区场激励（Farfield Sources）
—— 近区场激励（Nearfield Sources）

负 载——集总元件(Lumped Element)

1.波导端口——Waveguide Ports

什么是波导端口

• 模拟一段连接在结构模型上的无限长的波导，因为波导端口模式匹配良好，几乎能全部吸收结构模型内传输过来的电磁波，从而达到很高的仿真精度
• 波导端口默认的输入激励信号功率是1W

设置操作和端口对话框

• General：设置端口的名称等
• Position：设置端口的位置坐标
• Reference plane：设置端口位于模型外部或内部位置
  

应用范围

• 波导结构模型
• 同轴线结构模型
• 微带线/带状线/共面波导等传输线结构模型

2.离散端口——Discrete Ports

什么是离散端口

• 离散端口是由具有内阻的电流源组成，设置于结构模型内部
• 定义更简单，只需要定义域结构相连的两个管脚即可
• 端口的电长度最好小于1/10个波长，否则仿真结果相差大

离散端口设置

• 离散棱边端口（选中两个端口表面进行设置）
• 离散表面端口（选中两个棱边进行设置）
  Properties：设置激励源类型、端口名称、内阻等
  Location：设置端口的坐标
  

3.平面波激励——Plane Waves

• 模拟从无限远处发射过来的电磁波激励，主要用于RCS一类的散射问题的分析
• 只分析远区场，不计算S参数
• 需要设置开放边界条件（Open）
  

4.远区场激励——Farfield Sources

• 把在其他微波工作室分析出的远区场导入到另一个微波工作室中用作激励源

5.近区场激励——Nearfield Sources

• 把在其他微波工作室分析出的近区场导入到另一个微波工作室中用作激励源

波导端口平面设置

波导结构

同轴线结构

微带线

• 端口需要足够大以覆盖准TEM模的重要部分

• 另一方面，端口又不能太大，会激发高次模
  
• 如果激发高次模，造成时域求解器能力衰减十分缓慢，频谱结果会看到非常多的毛刺
• 分析完成后，查看端口处的场分布，确认端口大小是后合适
  

共面线/共面波导

• 不接地共面线和接地共面线
  

模式数

负载——Lumped Element

• Type：电阻、电感、电容串联；电阻、电感、电容并联；二极管等；
• R：电阻大小
• L：电感大小
• C：电容大小
• Location：定义各器件所在坐标