HFSS和Designer協同仿真之Combline濾波器設計

    在對于圖 3 (b) 中的結構完成了以上的建模工作后，我們將設置兩個Waveport。 Waveport1 是一個典型的同軸端口，定義方法如下所示，圖中的積分線從同軸端口截面的內徑指向外徑，可作為S 參數的參考0 相位。在 HFSSv11 中，即便是同軸端口的填充介質的材料特性和尺寸也可以作為變量傳遞到Ansoft Designer，從而完全實現濾波器的參數化設計。

    Waveport2 可看作一個單脊波導的截面。對于這種端口，我們至少需要求解主模和兩個消逝模式才能得到足夠精度的結果。我們知道，每個waveport 都可看作傳輸線的橫截面，HFSS 在計算端口特征阻抗時有三種方式：Zpi、Zpv 和 Zvi（詳見onlinehelp），使用者可以根據不同的傳輸線類型選擇相應的端口阻抗的歸一化計算方式。這里我們可以選擇Zpv 方 式計算端口阻抗，并且對于每種傳輸模式定義積分線表明該模式的最大電場方向。

 

 

    從仿真結果來看，waveport2 的 Mode 3 與 waveport1 和 waveport2 傳輸主模間的模式轉換分別為-17.7 dB 和-19.5 dB ，因此根據工程上小于-20 dB 的模式耦合才能夠忽略不計的經驗值來看，Mode 3 是不能忽略不計的。但是 Mode 2 與 waveport1 和 waveport2 間的模式轉換卻微乎其微，由于HFSS 中的端口模式是從主模到高次模依次排列的，通常要求解waveport2 的Mode 3 就需要同時先求解Mode 2 才行。從求解過程來看，waveport2 的 Mode 2 的模式轉換分別只有-82.5dB、-67.9 dB 和-72.3 dB，因此收斂起來較困難。

    想要規避這一問題有個巧妙的方法，就是設置Symmetry H 邊界條件。因為waveport2 的Mode 1 和Mode3 都是 H 平面的對稱模式，而Mode 2 是非對稱模式。在HFSS 中，對稱邊界條件可將關于邊界不對稱的模式濾除，從而省略了對Mode 2 的求解，這就相當于消除了在求解收斂過程中的“短木桶”。然而，有時候從工程的角度出發，在H 平面上波導有U 型拐彎，因此 Symmetry H 不是經常適用的。

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