CST入門17-波導(dǎo)端口之多引腳端口

看一個(gè)內(nèi)部填充均勻電介質(zhì)的多內(nèi)導(dǎo)體波導(dǎo)：

這種波導(dǎo)的模式圖與頻率無關(guān)。對于具有N個(gè)隔離導(dǎo)體的波導(dǎo)，存在(N-1)個(gè)TEM類型模式，所有這些模式共享完全相同的傳播常數(shù)。這些模式也稱為退化模式。端口模式如下：

單端口是多引腳端口的一種特殊情況：每個(gè)電位定義都只包含一個(gè)內(nèi)導(dǎo)體，一個(gè)作為地的未定義電位的外導(dǎo)體：

在對單個(gè)導(dǎo)體之間的耦合感興趣的情況下，例如微帶線之間的串?dāng)_，可以使用單端波導(dǎo)端口來得到s參數(shù)。單端口模式類似于多引腳端口，它們是基本模式的線性組合。通過分析基本模式的導(dǎo)體電流來構(gòu)建。通常情況下組合模式是非正交的，特別是當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)體彼此靠近時(shí)。因此使用單端口模式可能會在相鄰導(dǎo)體上產(chǎn)生串?dāng)_和反射。

多導(dǎo)體端口并非都必須定義為單端口。也可能同時(shí)模擬單端和非單端口。

通過在CST Design Studio中連接電路，可以獲得偶數(shù)或奇數(shù)模式的S參數(shù)。

一個(gè)雙導(dǎo)體微帶線，該線上存在的兩種QTEM模式。

兩種模式被結(jié)合在一起，以滿足電壓/電流的條件。因此，單端模式下的S參數(shù)代表了兩條獨(dú)立導(dǎo)體線路的行為，所以才可以分析它們之間的串?dāng)_。

可以在CST Design Studio中將這些S參數(shù)結(jié)果重新組合成偶數(shù)或奇數(shù)形式，如最后兩張圖所示。對于這個(gè)例子，得到的新的S參數(shù)等于共模/差分仿真。

多條傳輸線位于邊界框的同一側(cè)壁，并且彼此之間距離太近，無法作為獨(dú)立的傳輸線處理。

使用多引腳端口是一個(gè)很好的解決方案，但對于高頻率下不均勻波導(dǎo)來說無法使用多引腳端口。

緊密相鄰的傳輸線是物理耦合的。在比較模擬和測量的S參數(shù)時(shí)，所有的測量方式都會引起一些失配，需要正確去嵌。

強(qiáng)耦合傳輸線的處理方法是在端口處引入屏蔽分離導(dǎo)體。然后，可以為每條傳輸線單獨(dú)應(yīng)用波導(dǎo)端口：

該方法可能會在端口處引入一些失配，但仍然是可行的。如果對這種人工添加的屏蔽帶來的S參數(shù)矩陣中的反射水平感到不確定，可以單獨(dú)模擬一個(gè)短線。理想情況下，均質(zhì)線路的反射為零。因此實(shí)際反射水平可以用來作為不匹配程度的參考。

如果這種方法不能得到足夠準(zhǔn)確的結(jié)果，處理這個(gè)問題的唯一方法是通過考慮每個(gè)端口中所有傳播模式來計(jì)算多模矩陣的S參數(shù)。在瞬態(tài)仿真中，還可以考慮使用求解器控制對話框中的非均勻端口精度增強(qiáng)選項(xiàng)進(jìn)一步提高寬帶S參數(shù)解決方案的準(zhǔn)確性。