CST激勵(lì)源之波導(dǎo)端口（2）
帶有接地平面的兩個(gè)導(dǎo)體微帶線下圖給出帶有接地平面的兩個(gè)導(dǎo)體微帶線的奇模、偶模分布，由于端口區(qū)域的不連續(xù)性，其奇偶模都是非退化的QTEM（準(zhǔn)TEM波），描繪了這種結(jié)構(gòu)的兩種靜態(tài)模式。
共面微帶線
典型的共面微帶線由四個(gè)獨(dú)立導(dǎo)體構(gòu) 成，因而呈現(xiàn)了三種不同的非退化準(zhǔn) TEM 模（QTEM），如圖中所示，端口被磁臂分開 以避免接地面和兩條邊帶線之間的短路。沿 線傳播的三個(gè)模式為 ground, even and odd mode（地、奇、偶模），在求解對(duì)話框中， 你可以方便的選擇對(duì)你的仿真激勵(lì)感興趣的模式。
含接地面的多導(dǎo)體微帶線一般情況下，具有不連續(xù)性的多導(dǎo)體波導(dǎo)端口，其單個(gè)導(dǎo) 體間的 耦 合影響 一 般通過(guò) single-ended ports分析計(jì)算有損 微帶線。
如果微帶線含有損耗，無(wú)論是介質(zhì)基板損耗，還是金屬導(dǎo)體損耗，對(duì)于指定的求解器都 會(huì)有一定的約束、限制。
一般，對(duì)瞬態(tài)求解器而言，在端口模式解算中，損耗是不計(jì)在內(nèi)的，因此端口區(qū)域會(huì)有 些許的反射。主要取決于這些損耗的大小，損耗越大反射增加，甚至可能覆蓋整個(gè)頻帶產(chǎn)生 寬帶錯(cuò)誤，這些都是由于不連續(xù)的微帶線的特點(diǎn)造成的，因而，inhomogeneous port accuracy enhancement的功能的影響也將被忽略，所以一定要確保端口處的損耗不要太大。而對(duì)于頻域求解器，除了諧振計(jì)算外，是考慮了端口的有損材料的，并計(jì)算復(fù)傳播常數(shù)。
周期波導(dǎo)端口對(duì)于使用六面體網(wǎng)格的頻域求解器FDS，可以考慮非0相移的周期端口邊界。這些邊界特性和BoundaryCondition對(duì)話框中的全局設(shè)置相對(duì)應(yīng)，下面看看一個(gè)具有周期邊界的簡(jiǎn)單波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的例子。
下圖是一個(gè)計(jì)算域的x方向使用周期邊界條件的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該周期定義為一恒定的和期望的端口模式的傳播方向（z軸）成30度角。
前兩個(gè)模式如下圖電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量所示，你可以看到第一個(gè)模式是平面波，而第二 個(gè)模式則是Floquet模式。
阻抗定義
對(duì)所有類型的波導(dǎo)端口，其波阻抗的值都等于對(duì)所有端口面上的網(wǎng)格點(diǎn)[j]的截線電場(chǎng)與 截線磁場(chǎng)比值的平均值：
然而，為了避免因?yàn)樾?shù)值造成的錯(cuò)誤，在某個(gè)門限（相對(duì)最大場(chǎng)值）以下的數(shù)值就不不含在計(jì)算之內(nèi)，在solverlogfile中的z-Wave-Sigma中可以看到這種平均值的不一致性。
此外，對(duì)任意多導(dǎo)體端口（同軸波導(dǎo)端口、微帶線、連接器端口等），都存在靜態(tài)模式場(chǎng)（TEM或QTEM模），lineimpedance的值都將計(jì)算，它是通過(guò)對(duì)每個(gè)獨(dú)立模式以考慮注入結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)體電流來(lái)計(jì)算，按下列表達(dá)式計(jì)算：
其中，power為Poynting矢量沿段進(jìn)口區(qū)域積分而來(lái)，current是磁場(chǎng)沿導(dǎo)體表面積分計(jì)算而來(lái)。注：必須意識(shí)到這和通常的定義Z＝U/I是不一樣的，因而會(huì)求得不同的結(jié)果。
模式校準(zhǔn)
為了獲得計(jì)算的模式的一致性方向，電模式場(chǎng)需根據(jù)特定的準(zhǔn)則校準(zhǔn)；然后通過(guò)激勵(lì)端口的功率流確定磁場(chǎng)。這意味著模式的Poynting矢量總是指向端口輻射方向，因?yàn)檫@，使得在CSTDESIGN STUDIOTM中不同結(jié)構(gòu)的端口可以在不產(chǎn)生不期望的相移的情況下連接。
下圖給出了考慮電場(chǎng)方向的端口模式的校準(zhǔn)線，在中空波導(dǎo)中，電場(chǎng)是朝向端口的局部U/V坐標(biāo)系。如果有內(nèi)導(dǎo)體（端口有兩個(gè)或三個(gè)導(dǎo)體）存在，那么導(dǎo)體pin的散度計(jì)算則是正 的，比如，電場(chǎng)指向地，如下圖中右側(cè)的兩個(gè)途中所示（微帶和同軸波導(dǎo)）。
所有其他端口模式都是指向其相應(yīng)的端口的坐標(biāo)系的，這類似于中空波導(dǎo)端口的情況。因此，無(wú)論什么情況下，在CSTDESIGNSTUDIOTM中都要確保端口耦合的一致性。在Multipinport模式的使用potentialpin定義來(lái)確定電場(chǎng)方向的。
波導(dǎo)端口的網(wǎng)格查看在開始仿真之前，任何結(jié)構(gòu)都必須空間離散化，對(duì)波導(dǎo)端口而言也不例外。基于一致性（連續(xù)性）的原因，端口使用和結(jié)構(gòu)相同的網(wǎng)格，因而，定義端口的尺寸不必和用于仿真的 端口尺寸相同。這些尺寸必須映射到網(wǎng)格上，因而會(huì)有輕微的變化，然而，端口尺寸總是被 放大的。為了控制仿真中觀察到的尺寸，你可以輸入網(wǎng)格模式，如下圖紅色框架所示反映了 映射到端口的情況。
波導(dǎo)端口
波導(dǎo)端口是根據(jù)入射波功率和反射波功率來(lái)進(jìn)行求解計(jì)算的，對(duì)每個(gè)波導(dǎo)端口而言，在計(jì)算求解過(guò)程中，都將記錄其S參數(shù)（時(shí)域信號(hào)用于時(shí)域仿真）。實(shí)際上，端口可以被連接到結(jié)構(gòu)中的縱向均勻波導(dǎo)代替。在仿真求解前，你至少需要一個(gè)激勵(lì)源（或波導(dǎo)端口、或離 散端口或平面波）對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行饋電。
注：激勵(lì)的波導(dǎo)端口的輸入信號(hào)是規(guī)一化到1 sqrt（watt）的。在輸入對(duì)話框彈出前，如果你選擇了一個(gè)沿某個(gè)軸的面，然后就會(huì)提示你輸入新端口區(qū)域的尺寸。基本框架GeneralframeName：從下拉菜單中選擇有效的名字，該數(shù)值將顯示在結(jié)構(gòu)圖中的端口面上，并用來(lái)命名S 參數(shù)結(jié)果，請(qǐng)注意：端口編號(hào)是和離散端口discreteport的定義共享的（一致的）。Normal：選擇端口面的法向。端口必須平行于計(jì)算域的邊界以便你可以在x、y、z之間選擇。
Orientation：定義端口的方向，如輻射方向。Lower 端口輻射方向?yàn)檎较颍瑄pper端口輻射 方向?yàn)樨?fù)方向，和選擇的端口的法向坐標(biāo)軸有 關(guān)。通常，要和upper或lower邊界的計(jì)算域的定 義相一致。然后，你也可以在計(jì)算域內(nèi)定義內(nèi)部端口。注：在定義一個(gè)新端口，或選擇一個(gè)以前的端口 時(shí)，端口的局部坐標(biāo)系（由全局坐標(biāo)系的方向決 定）將顯示在主窗口中，另外，如果端口被激勵(lì)， 則端口處的箭頭則表明輻射方向。你可以使用鼠 標(biāo)滾輪調(diào)整端口大小的顯示。
位置框架Position frame Coordinates：在這里，你可以選擇通過(guò)輸入沿法 向的截面端口的尺寸改變端口大小。◎Free：選擇 了free，你可以在這里輸入端口截面的最小和最大 值，在Edit fields中，你可以看到其取決于端口的法向方向。
Normal Edit fields
Ymin, Ymax, Zmin, Zmax
Xmin, Xmax, Zmin, Zmax
Xmin, Xmax, Ymin, Ymax 右圖給出了位于lower z邊界的波導(dǎo)端口截面的參 數(shù)情況。
◎ Full plane：如果你選擇了Full plane，那么通過(guò) 位置和法向定義的整個(gè)邊界將作為波導(dǎo)端口。右圖給出了擴(kuò)展到整個(gè)邊界平面的波導(dǎo)端口 情況。
◎ Use picks：我們也可以通過(guò)選擇平行于坐標(biāo)軸 或一個(gè)平面中至少兩個(gè)棱的作為端口。因而， 在模型窗口中，如果你已經(jīng)選擇面或棱，那么 就需要選擇Use picks 選項(xiàng)定義端口，如果選 擇的面和期望的端口尺寸不一致，你可以在下 面的域中輸入相應(yīng)的值來(lái)改變端口尺寸。
Normal Edit fields
Ymin, Ymax, Zmin, Zmax
Xmin, Xmax, Zmin, Zmax
Xmin, Xmax, Ymin, Ymax
Free normal position:激活該按鈕定義內(nèi)部端口， 如端口位于計(jì)算域內(nèi)。該選框只有在選擇Free 或 Full plane 模式時(shí)才可用。該法線位置的值可以是插入到相應(yīng)的X/Y/Zpos域 中，如果該值超過(guò)了計(jì)算域的尺寸，則端口就為 計(jì)算域的邊界處。
注：為使用該按鈕時(shí)，其端口總是位于計(jì)算域的upper和lower邊界處，和lower或upper端口方向相一致。
參考平面框架Reference plane frame
Distance to ref. plane:指定參考平面的距離以獲取基于S參數(shù)的準(zhǔn)確相位信息。正值則向外移 動(dòng)參考平面，負(fù)值則向內(nèi)移動(dòng)。Deembeding在計(jì)算運(yùn)行后也可以執(zhí)行，下圖給出了波導(dǎo)端口的負(fù)距離參考平面，如參考面向內(nèi)移動(dòng)。
模式設(shè)置框架Mode settings frame
Multipinport：如果想定義multipinport，選擇它。
Defin pins…:如果選擇了Multipinport，則該按鈕將激活。按下該按鈕之后，Current Set
Definitions對(duì)話框?qū)棾觯憧梢酝ㄟ^(guò)添加新的current設(shè)置定義multipinport。
Number of modes：指定模式數(shù)用來(lái)計(jì)算仿真。
Single-ended：該按鈕提供后處理中自動(dòng)重計(jì)算散射參數(shù)，這些是基于先前定義的single-ended multipin ports。因而，在multipin定義設(shè)置期間，每個(gè)內(nèi)導(dǎo)體的各自獨(dú)立的模式 設(shè)置必須生成，如一個(gè)導(dǎo)體（通常是最外面的）依舊沒有定義接地導(dǎo)體，然后，該按鈕將被激活用來(lái)進(jìn)行single-ended計(jì)算。
注：在這種方法中，所有的端口都必須定義為single-ended類型，否則，就無(wú)法啟動(dòng)仿真。通過(guò)使用single-ended端口模式，計(jì)算求解自動(dòng)激活規(guī)一化固定阻抗值，然而，阻抗值本身在開始仿真前，在求解對(duì)話框中可以修改。
Impedance and calibration:選擇該項(xiàng)，如果你想定義阻抗，校準(zhǔn)和極化線
Define lines...:如果選擇了Impedanceand Calibration，那么該按鈕就會(huì)被激活，按下該按鈕 將打開模式阻抗和校準(zhǔn)對(duì)話框，你可以進(jìn)行相應(yīng)的定義。注：阻抗和校準(zhǔn)線的定義只在四面體網(wǎng)格中使用
Polarization angle：僅對(duì)退化模的首次設(shè)置。只有在為選中Impedance and Calibration時(shí)，才 能激活該選框。當(dāng)出現(xiàn)退化模，兩個(gè)模式（共用一個(gè)傳播常數(shù)）可以線性疊加。通過(guò)輸入極化角度（0～360度），你可以確定這些模式中的第一個(gè)模式的電場(chǎng)的主方向。
