CST激勵源之Multipin port端口

含有兩個以上導體的波導端口，將會激勵起TEM模，你可以在Potential Set Definitions和Define Potential SetItem Dialog中確定和編輯指定的模式。為了定義Multipin port，必須在波導端口對話框中激活multipin選框，按下Definepins…按鈕，將彈出PotentialSetDefinitions對話框，在這里你可以定義或編輯Potential設置。注：在簡并模中，很容易出現不同模式的疊加情況，因此，Multipin port operator（多引腳端口解算器）主要應用在均勻的多個同軸或連接器端口中，當然，在不同模式之間的傳播常數只有細微差別的時候，Multipin port也可以用在非均勻端口中。請注意兩個或更多非簡并模的疊加會產生不準確的瞬態求解。在易于受非正交模式影響的非均勻多導體端口或引腳定義時multipin port應該定義為single-ended port（單端端口）。

Potential definitions

為了定義描述電場的特殊散度分布的模式，必須在相應的引腳pin定義正負電勢potential，該引腳中，設置電位將作為繼端口數和模式數之后的第二個值，（如'2(1,+)'則表示端口2，模式1，正電勢）。屬于另一個電勢設置的引腳處的電勢將被設置為0，沒有定義電勢的導體將作為接地導體，因而具有相等電勢的多引腳之間的電壓將被設置為0。

因為可以選擇指定引腳數次并定義不同模式（見下面的第二個例子），所以，你應該檢

查一下你定義的電勢是否彼此正交，如果沒有檢查，求解器將自動使模式彼此正交以獲取穩定的仿真。

Line Impedance definition

多引腳端口的線性阻抗等于多個導體端口定義（見上面波導端口的相關介紹），考慮一個多引腳模式，注入結構的所有電流按下面的計算準則考慮。

注：該表達式不同于一般的定義Z＝U/I,因而會得出不同結果。詳細內容見下面的介紹

Symmetries

在多引腳端口中使用對稱是很容易的，如果對稱面兩側電勢相同，根據電場分布，必須定義一個磁對稱面，反之，則必須定義一個電對稱面。

Examples：

下面的兩個例子中使用一般的同軸端口來分析多引腳端口解算器（multipin port operator）應用范圍、定義、使用。

本征模求解

右圖中是一個由四個內導體和一個屏蔽導體構成的多引腳波導，本征模求解器求解通過四個不同的2D模式給出，如下圖圖中電場矢量所示。然而，因為這些模式是凋落模，只要模式是正交的，求解器的求解就是任意的，因而，任何經線性疊加產生的模式都會在波導中傳播，multipinoperator多引腳解算器就是用來定義這些模式的。

Multipindefinition多引腳定義指定模式的定義是通過確定相應導體上的電勢分布來實現的，右圖中就是兩個電勢設置，第一個是設置一個正電勢并在其對角的引腳pin處定義為負電勢即[1(1,+)和1(1,-)]，第二個也有兩個電勢設置，但是這次兩個都設置為正電勢[1(2,+)]，兩種情況下，其他模式都被定義為0。在這下面的兩個圖中，你可以看到多引腳模式分布情況，電場的散度分布和導體引腳上的電勢定義是一致的。

Modeset No.1

第一個引腳模式的電場分布，modeset No.2的引腳電勢置為0，其線性阻抗為Z=2*U/I

第二個引腳模式的電場分布，兩個定義的電流引腳的電壓設置為0，線性阻抗為Z＝U/I/2

Multiplepin selection

第二個例子中，我們給出了對兩個導體引腳使用多重選擇的雙同軸波導端口的微分激勵，在右圖中給出了導體引腳的多重定義。第一個多引腳multipin設置為彼此相反的電勢[1(1,+)和1(1,-)]，而第二個modeset設置為兩個正電勢[1(2,+)]，請注意導體引腳的多重選擇不能用于定義single-ended端口。

下圖是多引腳模式設置并給出了相應的電場分布，因為使用了多引腳定義，兩個模式是彼此正交的。

Single-ended waveguide ports單端波導端口如上所述，對于非均勻多導體端口，QTEM模將不在凋落，這意味著會因現有模式的線性疊加產生新的模式，然而，我們對導體之間的耦合更感興趣，例如多導體微帶線之間的竄擾問題。通過單端（single-ended）s參數可以獲取這方面的信息，每個單個導體都考慮了導體與接地之間的電壓（沿最短的電壓路徑）以及由端口模式引起的導體電流。基于此，在波導端口對話框中，所有多導體端口都必須定義為single-ended單端端口。在仿真開始時，求解器使用基模計算相應的s參數，然后在后處理階段在重新計算單端s參數（single-endeds-parameter）,該單端結果描述了引腳之間的耦合情況，此外，在CST DESIGN STUDIO中，通過相應的電路連接，他們也可以用來獲取任意的或微分S參數。

以上圖中的雙導體微帶線為例，最上面的兩個圖給出了存在于線上的QTEM模分布：奇模和偶模。這兩個模式是在仿真過程中激勵起來的，因此求解器會計算出其相應的奇偶模的S參數。現在啟動后處理根據給定的電壓/電流重組這些S參數，因而產生新的S參數體現這兩個隔離導體間的行為，如可以分析其間的竄擾。

在最后兩個圖中可以看到CST DESIGN STUDIO中的通用或微分準則使得重組這些S參數成為可能。在這個例子中，新的S參數等效于奇偶模仿真求得的S參數。然而，CST DESIGN STUDIO中，在復雜和非對稱甚至含有更多導體引腳的結構中，該程序提供了不需重新仿真結構就可以計算不同的連接模式。

單端端口定義對感興趣的非正交模式也是非常有用的，但不太可能直接激勵起這些模式，卻可以通過基模仿真結果重組獲取他們的S參數，請注意：使用single-ended端口模式計算求解會自動激活規一化固定阻抗，但該阻抗值，在仿真前可以在相應的求解器對話框中修正。

模式校準

多引腳端口的模式是朝向和相應導體引腳電勢定義一致的電場散度方向的，磁場則由激勵端口的功率流決定，如模式的Poynting矢量總是指向端口的的輻射方向的。