[爆卦]HFSS lump port是什麼?優點缺點精華區懶人包

為什麼這篇HFSS lump port鄉民發文收入到精華區:因為在HFSS lump port這個討論話題中,有許多相關的文章在討論,這篇最有參考價值!作者shauching (Jovi Yang)看板comm_and_RF標題Re: [問題] hfs...


針對sexyman兄所提到的我再補充一些觀念,
對於一Microstrip line的題目,不管以Wave port或lumped port解都會很接近,
但差別是lumped port不能de-embedding及計算gamma值,另外其比較像一般2.5D
軟體,如:Sonnet、Ansoft Designer及IE3D等,之internal port設定方式,
如果使用者清楚在Ansoft Designer中有所謂Strip port跟lumped port其實也與
HFSS中在區分Wave Port與Lumped port的差別。

而Wave port在嚴格探討其基本定義,
以數值方法來講,其假設一條無窮遠之傳輸線餽入時其需滿足其邊界條件,
如果看過及用過HFSS v8.0的使用者在其教學文件中有一張圖在講其餽入需畫
一個Window其高度與寬度大概需要是MS寬度的幾倍及本身substrate厚度之幾倍,
如此以來不會違背其基本需以TEM模態傳輸的定義,以下我轉貼自它一份文件的
部分定義敘述:

If you have a “Perfect_E” or default “outer” boundary in HFSS, the
outer boundary itself is conductive and can have field lines terminating
orthogonally into it. Therefore some field lines which might be between
the nets of interest are instead between the nets and the outer boundary,
resulting in too low a predicted capacitance from S-parameters which neglect
the outer boundary as an additional contributing ‘net’ in a capacitance
matrix.

以上部分提到如果開的Window不夠的話,則在其port field會有部分漏到Window外,
則時候解出來的S參數就不對,因為有部分的量會被忽略。對於S參數的大小來說,
或許影響不一,對大元件、小元件都會有不一樣的現象發生,可能大元件還OK,
小元件解出來就有問題產生,那一般來說,就是要先檢查port設定是否合理!?

另外可能會有人說MS要怎麼解才會對!?
如上述所說如果你可以掌握,那恭喜你,Wave Port設定你就出師了!
高級一點的玩法就是include Lumped port去模擬MS結構,
就結果一般看起來會跟Wave port跑出來的差不多,所看到之S21的諧振點,
會稍微頻偏100-200MHz左右,但不能說Wave port就對,而Lumped port就不對。
理論上這兩種激發方式算出來就是會不一樣,如果都完全一樣,就不大合理。

另外探討有關Wave port其它部分就是,其可以算gamma,另外需再做re-normalization
至量測系統之特徵阻抗值,如50歐姆,另外可再做de-embedding動作,
有時候單純一條線的模擬,如果port1與port2靠很近的話,一般會建議最好做
一下de-embedding的動作,確保在激發面部分不會與TL結構本身發生模態互相干擾的狀況。

這種在做IC電感模擬比較需要注意,尤其很小電感時或者在驗證test kits時,
均需很注意的一個地方。


一點感想,請多指教!



※ 引述《sexyman (現在新歌沒好聽的)》之銘言:
: lumped port 故名思義,就是指它是一個集總的 port,
: 在定義這個埠的兩個節點後,HFSS 會將它視為一個信號源加上一個輸入阻抗
: 在求解時在這連接埠上激發一個信號,去計算整個問題空間的電磁場分佈
: 而 wave port,則是先找出一個二維平面上連接埠的模態,再去對問題求解
: 相對於 lumped port 來說使用 wave port 需要相當多的經驗,求解後也必須
: 判讀模擬結果是否正確;此外二維平面的定義也會影響 port 特性
: 至於什麼時候要用那一種,沒有一個正確答案,應該是要視你的問題而定
: 如果是要跑一個 microstrip 的被動電路結構,用 lumped port 跑會比較快
: 也比較容易成功,用 wave port 很難定義你的連接埠平面
: 如果是波導結構,則應該要使用 wave port;如果你要試新的傳輸線結構
: 也應該先使用 wave port 抓清楚結構的傳輸特性,再轉用 lumped port
: 做複雜結構的模擬
: 如果是波導饋入,內部有傳輸線結構時,可能就要 lumped port 跟 wave port
: 兩者並用。
: 再來一個問題就是轉出來的 S-參數檔是否正確。 lumped port 算出來的數據,
: 基本上就是 normalized s-parameters(前提是你所有的 port 都是相同的阻抗
: 50 ohm);wave port 求出來的是 modal s-parameters,是相對於激發模態
: 的 s-參數。若要在電路上使用 modal s-parameters 的計算結果前,要先確認
: 特徵阻抗的轉換是否正確。

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sexyman:推~~~~我已經沒有什麼能再補充的了 140.112.19.162 01/11 12:50

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