激励阻抗归一化的作用

在设置激励时的默认阻抗是 50 欧 还有一项是 post processing 里有两个选项 do not renormalize 和 renormalize 这个有什么作用 代表什么意思 我在做天线仿真时 初始建模把端口设为 waveport 参考电阻 50 欧姆 画出 来的 S11 中心频率 98GHz S11 的 dB 表示为 8dB 试着在 waveport 的后处理 选项中把参考电阻改为 100 欧姆 发现 S11 的 plot 中心频率变为 97GHz 12dB 我想请问两个问题 1 出现上述结果的原因是什么呢 小女子微波知识匮乏 只知道 S 参数有一个 叫做 renormalize 的归一化参数 但不知道此归一化和 port 的参考电阻有什么 样子的具体关系 比如是不是两者有具体的公式联系 2 port 的参考电阻指的就是该 port 的端口电阻吗 比如我把 port1 激励源端 设 为 50 欧姆 是不是表示激励源的电阻就是 50 欧呢 要是我想把负载电阻设做 100 欧姆 是不是也只要把代表负载端的 port 设作 100 欧姆 答 s11 Zin Z0 Zin Z0 表示天线的电压反射系数 你画出的曲线为回 波损耗曲线 回波损耗为 10log s11 模的平方 Zin 为天线阻抗 Z0 为 PORT 参考阻抗 也就是 PORT 下面传输线的特性阻抗 你可以看一下 Zin 不变 Z0 变了 50 欧姆 100 欧姆 显然 S11 要发生 变化 第一个问题 那个归一化就是指 Zin 相对于 Z0 的归一化 即 z in Zin Z0 你的 Z0 变了 归一化参数肯定要变 即 s11 zin 1 zin 1 会变 第二个问题 PORT 的参考电阻表示在实际当中 PORT 下面要接传输线的特 性阻抗 传输线的特性阻抗一般为固定的 多数为 50 欧姆 也有 100 欧姆或 者 75 欧姆等的 一般做天线 你的天线阻抗是要像参考电阻看齐的 而不是 PORT 像参考电阻设计天线阻抗看齐 也就是说尽量使得设计天线的输入阻抗 与参考阻抗相等 这样才能够使得天线的反射系数最小 它的效率才会最高 在 result 中 solution data 里看的 Z waveport1 1 和 Port Z0 分别是指天线输入阻抗和馈线的 特性阻抗 解答 Zo 指的是端口的特性阻抗 Z11 应该是从端口向负载端看去的端口阻抗 简单的说 对 Zo 可以说是传输线的特性住抗 z11 是输入住抗 Z0 可以取 50 75 100 什么都可以 主要看你的传输线的情况 z11 嘛是你要匹配到 z0 的天线的住抗 没有那么理想的情况 即便是你实测的匹配比较好的天线的输入阻抗也是有一点虚部的 如果能用 waveport 就用 waveport lumped 是个模拟的端口 在很多情况下结果不是很能保 证精确性 激励端口就是天线的馈电点吗 激励端口就是天线的馈电点吗 请教大家 激励端口是一种允许能量进入或导出几何结构的边界条件 HFSS 中设置的激 励端口是否就是接收天线的馈电点 Wave Ports 和 Lumped Ports 又有什么区别 是 顾名思义 我认为波端口是用来加电磁波的 集总端口是用来加电压或者电流的 楼上正解 补充楼上的一点 一般来说 waveport 的仿真结果要更加可信一些 但是在某些情况 比如 端面设置不能满足我们需要 微带口的端面就要有 5 倍以上的宽度吧 两三个并排就会 overlap 了嘛 这个时候万不得已也可以拿 lambport 因为它的设置没有端面的严格要求 请教请教 hfss 的端口阻抗问题的端口阻抗问题 1 设计了一个天线 仿真的时候 怎么求天线的输入阻抗呢 results 里的 Z sparameter 得 到的是不是 天线的输入阻抗 比如我要把天线的输入阻抗匹配到 50 欧姆 是不是先看 Z sparameter 的阻抗大小 然后把这个阻抗匹配到 50 欧姆就行了呢 2 lump 或者 wave port 里面的阻抗是不是馈线的特性阻抗 在仿真一个天线的时候 将这个 值从 50 欧改到 150 欧 发现反射系数没有明显的变化 不知道是什么原因 输入阻抗可以通过反射系数求出来 Z sparameter 不是输入阻抗 而是网络的 Z 参数 result 里面有个 port Z 这个是端口的特性阻抗 lump 或者 wave port 设置的阻抗是该端口的端接阻抗 得到的 S 参数就是在端接该阻抗时 候的 S 参数 打引号的原因是 真正的 S 参数应该是在端接匹配负载时候测试得到的 而 这里是在端接特定阻抗时候得到的 对于天线的单端口网络 可以认为 Z sparameter 就是其输入阻抗 只有一个 z 1 1 改了端口阻抗 S11 变化不大 你看一下是不是端口设置的时候 post processing 选项没有选 do not renomalize 可能是这个原因 HFSS 里的 smith 圆图可以看归一化输入阻抗 特性阻抗可以通过 port Z0 获取 问题九 感觉到大家对端口阻抗的概念比较模糊 首先需要区分两个概念 端口阻抗和端口输入阻抗 端口阻抗一般是指天线馈电端口所接传输线所对应的特性特性阻抗 一般在端口处定义一个截面 求解器在求解时把该端口看作一个无 限长均匀传输线 利用2D 特征模求解器可以求得对应模式的特性阻 抗 在 HFSS 中 要计算给定端口截面的特性阻抗只能用 Waveport 在 Result create report modal soluton data Traces 窗口中的 PortZ0即是所求得的端口特性阻抗 如果在 Waveport 中 设置了多个模式 则存在多个模式对应的 PortZ0 利用 Waveport 端口激励 可以计算任意形状截面端口的特性阻抗 在 Analysis solution setup 中设置如下 则仅启动2D 特征模求解器计算端口模 式而不进行进一步求解 通常成为一种检验馈电结果设置正确与否 的方法 quanta 如果采用 waveport 可以通过 portz0来看特性阻抗 我认为 lumped port 是一种理想化设置 其 S 参数的仿真结果与 waveport 相同 ok 但只有在 lumped port 设置的阻抗 Z0与 waveport 计算得到的端口 Z0相同时 得到的 VSWR 才相同 tianke 据我理解 好像只有设 waveport 才可以算出特性阻抗 也就是 portz0值 OK 在某些情况下 无法设置一个明确的端口面或者已知所连接电缆的 特性阻抗 通常为50欧 这时用 lumped port 更为方便 不启动 2D 特征模求解器求解 这时实际上是强制端口阻抗为某一值 因 此 当设置 lumped port 时 得到的 PortZ0始终是一常量 tonyshore 好象用 lumped port 的话 不管当时有没设置归一化阻抗 最后得出来 结果都是50欧 是不是这样呢 还是我做的设置出错了 另外一个概 念是输入阻抗 即从天线端口看进去的阻抗 必须进行完全求解才 能得到 在 Result create report modal soluton data Traces 窗 口中的 Z parameter 中可以得到输入阻抗 注意 仅对于单端口 Z11才表示输入阻抗 Zin 对于多端口 Z11仅表示其余端口短路条 件下的输入阻抗 e 族浪子 active z 然后选中 re im 就可以看到了 wrong active z 是存在多端口激励条件下的 Z 与上述 Z parameter 类似 不是 Z0 另外 关于归一化 是用于对 S 参数矩阵进行归一化 目的是用于 标准的归一化 S 参数 比如用于电路仿真 如对 Znorm 进行归一化 将按照 S 归一化公式重新计算 S 参数 相应的 Z0变为 Znorm 总结 如果是 Waveport 则端口阻抗是2D 特征模求解启得到的 Zo 如果是 lumped port 则端口阻抗是在 lumped port 设置的全端口阻 抗值 如图所示 如果设置了对归一化 Znorm 则影响 S 参数的输出值 同时将 Zo 强制置为 Znorm 问题七 波端口大小对特性阻抗的影响仿真总结 最近在仿真一个特性阻抗为50欧姆的微带传输线 发现波端口的大 小对特性阻抗有很大的影响 以下是结合书本对波端口的认识 欢迎大家一起交流 1 波端口的大小决定了端口的模式 尺寸越小 越有利于单模传输 这是因为波端口激励是假设和一个半无限长的矩形波导相连 因此 波导的尺寸越小 截止波长越小 越有利于单模传输 在只进行端 口求解时 可以观察 Gamma 参数的虚部来查看可以传输哪些模式 hfss fullbook 中有一个关于 waveport 的具体例子 大家可以查看 2 波端口的大小影响端口阻抗的计算 这就给端口特性阻抗的计算 带来了影响 选择多大的端口才能符合实际 以微带为例 HFSS 应用详解中给出了相应的参考波端口大小 当 w h 时 波端口的 宽度一