5.3.2 HFSS波端口激励的设置步骤

    波端口四周默认的边界条件是理想导体边界，因此对于波导或同轴线这类横截面闭合的 器件，端口截面四周都是导体，波端口直接定义在其终端横截面上即可。而对于微带线、带 状线、共面波导等开放或半开放结构的传输线，电磁场并不完全束缚在导体和参考地之间， 部分电磁能量会辐射到传输线四周的空气和介质中，如图 5.33 所示。此时设置的波端口需要 有足够大的尺寸，以避免电场耦合到波端口边缘上，影响传输线的特性，进而影响到计算的 准确性。下面根据工程实践经验，给出微带线、带状线、槽线和共面波导 4 类开放或半开放 结构的传输线在设置波端口激励时端口的大致尺寸。

图 5.33 微带线的电磁场分布 

    （1） 微带线

    对于微带线电路，波端口的下边缘必须与参考地重合。假设微带线的线宽为 w，介质层厚度为h，则波端口的高度一般设置为 6～10h；当 w≥h 时，波端口的宽度一般设置为 10w， 当 w < h 时，波端口的宽度一般设置 5w 或者 3～4h，如图 5.34（a）所示。

    （2）带状线

    对于带状线电路，波端口的上下边缘必须与参考地重合。假设微带线的线宽为 w，介质 层厚度为 h，端口左右两侧的宽度在 w≥h 时一般设置为 8w，在 w<h 时一般设置 5w 或者 3～ 4h，如图 5.34（b）所示。

     （3）槽线

    对于槽线电路，如果有参考地，则波端口的下边缘必须与参考地重合；如果没有参考地， 则波端口需要覆盖介质层上下两边的空间，使槽线位于波端口的中央。假设槽线电路的缝隙宽度为 g，介质层厚度为 h，则波端口的高度需要大于 4g 和 4h，波端口的宽度需要大于 7g， 即波端口两侧距离缝隙都大于 3g，如图 5.34（c）所示。

    （4）共面波导

    对于共面波导电路，如果有参考地，则波端口的下边缘必须与参考地重合；如果没有 参考地，则波端口需要覆盖介质层上下两边的空间，此时共面波导位于波端口的中央。假设共面波导电路中间导线宽度为 s，导线两边缝隙宽度为 g，介质层厚度为 h，则波端口的高度需要大于 4g 和 4h，波端口左右两侧距离共面波导中心都需要大于 3～5s（s >g 时）或 3～5g（g>s 时），这样波端口的总宽度需要大于 10g 和 10s 二者之间的较大值，如图 5.34 （d）所示。

图 5.34 波端口尺寸估算值

    另外，还需要特别注意的是，在上述 4 种情况中，所设置的波端口宽度和高度都不能超过 1/2 个工作波长，否则会激发矩形波导模式，影响结果的准确性。 

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