CST激励源之离散端口
除了波导端口和平面波,离散端口提供了另一种馈电形式。离散端口有三种类型可用,电压源激励、电流源激励,以及吸收功率并计算S参数的阻抗激励。
请注意,根据选择的端口类型,端口的输入信号是规一化的。
端口类型:
Voltage port:该端口通过一恒定电压幅值实现电压源的作用,在瞬态分析中,如果该端口没有被激励,那么沿线的电压就被置为0,在运行求解中将记录电压激励信号。
Current port:该端口通过一恒定电流幅值实现电流源的作用,在运行求解中将记录电流激励信号。
Impedance element(S-Parameter type):该端口通过集中元件包括含内阻的激励和吸收功率的电流源来模拟仿真。在瞬态分析中,只有离散单元是激励端口时,电流源才被激活。该端口提供1w的输入功率并可计算基于入射和反射时间信号相应的S参数。另外,也可以监控横过离散端口的电压和穿过离散端口的电流。注意,离散端口的方向用来确定S参数的相位。Mesh representation网格描述离散端口是由两个点定义的,或是选择两个点或是输入点坐标的有效表达式,在Modeller View中可以看到输入的数据,离散端口由一条直线和一个锥体来表示。因为离散端口必须位于计算网格上,所以建议在Mesh View中检查一下网格状况,在Mesh View中,我们可以看到几乎所有的单元包括金属线都在网格上,且只有中间的单元包含源。
一个离散单元的网格包括两条金属线(图中橙色部分)和一个源(图中红色锥体)。线和锥体的颜色可以在Colors View Options中修改。
Symmetry planes对称面如果一个离散端口具有对称面,在垂直切口处定义为电平面,平行处定义为磁平面。相应的离散端口的对称因素都是自动考虑的,比如依赖于阻抗和输入功率的仿真结果不会因定义了对称面而改变。然而,考虑到单元的分配,如果定义了电对称面,那么对称规则和原问题会稍有不同,如下图所示,在对称面处源的对称表示等价于中间有两个源的离散单元,对于仿真结果而言,这个影响通常是可以忽略的。
DiscretePort
除了波导端口和平面波,离散端口提供了另一种馈电形式。离散端口有三种类型可用,电压源激励、电流源激励,以及吸收功率并计算S参数的阻抗激励。
离散端口是由起点和终点两个点来定义的,这两个点通过理想导线连接,如上图中深橙色线所示,而端口源(图中红色锥体部分所示)位于该导线中间,线和锥体的颜色可以在ColorsViewOptions中修改。
注:离散单元的起点和终点之间的导线必须沿着网格棱,然而,在模型窗口是无法看到这些线的分布的,只有在MeshView中,实际的针对网格的线的分布才可以看到,如上图所示Port type frame端口类型框架
在这里选择端口类型,输入参数将跟相应的设置一致,请注意:端口的输入信号根据选择的端口类型不同而规一化。
S-Parameter:
该端口通过集中元件包括含内阻的激励和吸收功率的电流源来模拟仿真。在瞬态分析中,只有离散单元是激励端口时,电流源才被激活。电流仅仅注入到端口中心部分的网格单元即途中红色锥体部分,该集总的源单元沿定义的离散端口的终点的网格棱是电连接的,沿着导线,电流的作用类似传输线,这意味着在特定时间,电流沿线振幅不同。
如果是电连接的精确模型,比如bondwire(跳线),建议使端口线长度低于感兴趣的波长,并用真实模型模拟电连接。
该端口提供1w的输入功率并可计算基于入射和反射时间信号相应的S参数。另外,也可以监控横过离散端口的电压和穿过离散端口的电流。注意,离散端口的方向用来确定S参数的相位。基于S参数的离散端口的等效电路如下所示:
Voltage port:该端口通过一恒定电压幅值实现电压源的作用,在瞬态分析中,如果该端口没有被激励,那么沿线的电压就被置为0,在运行求解中将记录电压激励信号。
Current port:该端口通过一恒定电流幅值实现电流源的作用,在运行求解中将记录电流激励信号。
Properties frame Name:从下拉菜单中选择有效的名字,该数字将在结构图中的靠近离散端口处显示,并用来命名相应的S参数,请注意该端口数的定义是和波导端口中的定义是一样的。
Impedance/Voltage/Current:指定离散端口输入参数的数字表达式。根据端口类型中定义的设置插入阻抗、电压幅度和电流幅度,对于选择S-parameter,计算得到的S参数将自动规一到特定的阻抗。
Monitor voltage and current:如果激活该选项,在仿真过程中,将监控横过离散端口面的电压和通过离散端口的电流。其时域和频域曲线放置在导航树的1D Results Discrete Ports Voltages和1D Results Discrete Ports Currents文件夹下。请注意:所有的普幅度结果代表的是峰值,S-parameter的离散端口类型,所有的结果都是规一化到1W的功率。
Location frame
X1/Y1/Z1:指定离散端口的起点的全局坐标的数字表达式自动网格生成机制将使网格节点通过该点。
X2/Y2/Z2:指定离散端口的终点的全局坐标的数字表达式自动网格生成机制将使网格节点通过该点。
U1/V1/W1:指定离散端口的起点的局部坐标的数字表达式自动网格生成机制将使网格节点通过该点。
U2/V2/W2:指定离散端口的终点的局部坐标的数字表达式自动网格生成机制将使网格节点通过该点。
Usepickedpointsaslocation:当激活该选项时,离散端口的起点、终点将从最后选择的两个点中选择。
Swappoints:交换离散端口的起点终点。
Discrete Face Port
除了波导端口和平面波以外,离散端口提供另一种馈电,而DiscreteFacePort离散面端口是一种离散端口,是基于积分方程求解的。如果选择了其他求解器的话,离散面端口将被离散棱端口(DiscreteEdgePort)取代。在考虑电压激励或者吸收一定功率并可计算S参数的阻抗单元激励时,两种不同类型的离散面端口是可用的。
通过选定两个隔离的棱定义面端口,你可以在menu菜单中选择SolveDiscretePorts。更进一步的情况是你可以在两个edgechains棱链之间定义离散面端口。在一个棱链和一个面之间将生成自由表面。