HFSS和Designer协同仿真之Combline滤波器设计

    在对于图 3 (b) 中的结构完成了以上的建模工作后，我们将设置两个Waveport。 Waveport1 是一个典型的同轴端口，定义方法如下所示，图中的积分线从同轴端口截面的内径指向外径，可作为S 参数的参考0 相位。在 HFSSv11 中，即便是同轴端口的填充介质的材料特性和尺寸也可以作为变量传递到Ansoft Designer，从而完全实现滤波器的参数化设计。

    Waveport2 可看作一个单脊波导的截面。对于这种端口，我们至少需要求解主模和两个消逝模式才能得到足够精度的结果。我们知道，每个waveport 都可看作传输线的横截面，HFSS 在计算端口特征阻抗时有三种方式：Zpi、Zpv 和 Zvi（详见onlinehelp），使用者可以根据不同的传输线类型选择相应的端口阻抗的归一化计算方式。这里我们可以选择Zpv 方 式计算端口阻抗，并且对于每种传输模式定义积分线表明该模式的最大电场方向。

 

 

    从仿真结果来看，waveport2 的 Mode 3 与 waveport1 和 waveport2 传输主模间的模式转换分别为-17.7 dB 和-19.5 dB ，因此根据工程上小于-20 dB 的模式耦合才能够忽略不计的经验值来看，Mode 3 是不能忽略不计的。但是 Mode 2 与 waveport1 和 waveport2 间的模式转换却微乎其微，由于HFSS 中的端口模式是从主模到高次模依次排列的，通常要求解waveport2 的Mode 3 就需要同时先求解Mode 2 才行。从求解过程来看，waveport2 的 Mode 2 的模式转换分别只有-82.5dB、-67.9 dB 和-72.3 dB，因此收敛起来较困难。

    想要规避这一问题有个巧妙的方法，就是设置Symmetry H 边界条件。因为waveport2 的Mode 1 和Mode3 都是 H 平面的对称模式，而Mode 2 是非对称模式。在HFSS 中，对称边界条件可将关于边界不对称的模式滤除，从而省略了对Mode 2 的求解，这就相当于消除了在求解收敛过程中的“短木桶”。然而，有时候从工程的角度出发，在H 平面上波导有U 型拐弯，因此 Symmetry H 不是经常适用的。

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