5.2.6 HFSS 阻抗边界条件

    阻抗边界条件（Impedance）用以模拟已知阻抗值的电阻性表面，例如，图 5.11 所示的威尔金森（Wilkinson）功分器，连接两个导体间的薄膜电阻在 HFSS 中就可以使用阻抗边界条件来实现。

图 5.11 Wilkinson 功分器

    在设置阻抗边界条件时，用户需要给出单位为ohm/square 的电阻值 Rs 和电抗值 Xs，如图 5.12 所示，表面的阻抗值 Zs = Rs + jXs。据此，阻抗边界条件上的表面电场切向分量为 Etan=Zs（nxHtan）；式中，Zs是前面定义的以Ohm/square 为单位的表面阻抗；n是表面法向单位矢量；Htan是磁场的表面切向分量。 其中，电阻值 Rs和电抗值 Xs可以通过集总的电抗值Zlupmed、表面长度 L 和宽度 W 这 3 个参数计算得出。这里，定义电流流经的方向为表面长度 L 的方向，square 的个数 N = L /W，单位表面阻抗 Zs = Z lumped/N。以图 5.11 所示薄膜电阻为例，假设该薄膜电阻的阻值为35 Ohm，薄膜电阻的长、宽分别为 3.5mils和 4 mils，则 N = 3.5/4 = 0.875 ，单位电阻 Rs = 35/0.875 = 40 Ohm/square，单位电 抗 Xs = 0 Ohm/square ；然后在图 5.12 所示阻抗边界条件设置对话框的 Resistance 和Reactance 处分别输入40 和0 即可。

图 5.12  阻抗边界条件设置对话框

    阻抗边界条件的设置操作步骤如下。

    （1）选中需要分配为阻抗边界条件的物体表面。 

    （2）从主菜单栏选择【HFSS】→【Boundaries】→【Assign】→【Impedance】，或者在三维模型窗口内单击鼠标右键，从弹出菜单中选择【Assign Boundary】→【Impedance】，打 开如图 5.12 所示的阻抗边界条件设置对话框。

    （3）在该对话框中，Name 项输入阻抗边界的名称，其默认名称为 Impedn；Resistance 项和 Reactance 项分别输入表面电阻值 Rs和表面电抗值 Xs，其单位为Ohm/square；Infinite Ground Plane 复选框表示是否需要将该理想导体边界设置为无限大地平面边界；最后单击OK按钮， 完成阻抗边界条件的设置。

    （4）设置完成后，阻抗边界条件的名称会自动添加到工程树中的 Boundaries 节点下。