HFSS邊界條件概述

        Ansoft HFSS求解就是對微分形式的麥克斯韋方程采取有限元方法進行數值求解，在場矢量和導數是都單值、有界而且沿空間連續(xù)分布的假設下，這些方程才可以使用。在邊界和場 源處，場是不連續(xù)的，場的導數變得沒有意義。因此，需要邊界條件確定跨越不連續(xù)邊界處場的性質。邊界條件對理解麥克斯韋方程是非常重要的，同時也是求解麥 克斯韋方程的基礎。
        默認邊界條件——Ansoft HFSS建立的是一個虛擬的原型世界。與邊界為無限空間的真實世界不同，虛擬原型世界被做成有限的。為了獲得這個有限空間，Ansoft HSS使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件。
所謂背景是指沒有被任何模型物體占據的空間。任何和背景有關聯的物體表面將被自動地定義為理想的電邊界（Perfect E）并且命名為外部（outer）邊界條件。可以把幾何結構想象為外面有一層很薄而且是理想導體的材料。因此當實際邊界不是理想的電邊界就必須根據實際情況設置；
激勵（excitation）－－激勵邊界條件是一種特殊的邊界條件，最常用的是wave port，是一種允許能量進入或導出幾何結構的邊界條件，使用wave port激勵條件可以計算端口的S參數；
理想電邊界（Perfect E）－－Perfect E是一種理想電導體或簡稱為理想導體。這種邊界條件的電場（E-Field）垂直于表面。有兩種邊界被自動地賦值為理想電邊界。
        1、  任何與背景相關聯的物體表面將被自動地定義為理想電邊界并且命名為outer的外部邊界條件。
        2、  任何材料被賦值為PEC（理想電導體）的物體的表面被自動的賦值為理想電邊界并命為smetal邊界。
        理想磁邊界（Perfect H）－－Perfect H是一種理想的磁邊界。邊界面上的電場方向與表面相切。
        有限電導率（Finite Conductivity）——有限電導率邊界將把物體表面定義有耗（非理想）的導體。并且可類比為有耗金屬材料的定義。為了模擬有耗表面，應提供以西門子/米（Siemens/meter）為單位的損耗參數以及導磁率參數。并且可以是頻率的函數
        阻抗邊界（Impedance）－－一個用解析公式計算場行為和損耗的電阻性表面。表面的切向電場等于Zs(n xHtan)。表面的阻抗等于Rs + jXs。其中，Rs是以ohms/square為單位的電阻，Xs 是以ohms/square為單位的電抗
        分層阻抗（Layered Impedance）邊界——在結構中多層薄層可以模擬為阻抗表面。
        集總RLC（Lumped RLC）邊界——一組并聯的電阻、電感和電容組成的表面。這種仿真類似于阻抗邊界，只是軟件利用用戶提供的R、L和C值計算出以ohms/square為單位的阻抗值。
        無限地平面（Infinite Ground Plane）——通常，地面可以看成是無限的、理想電壁、有限電導率或者是阻抗的邊界條件。如果結構中使用了輻射邊界，地面的作用是對遠區(qū)場能量的屏蔽物，防止波穿過地平面?zhèn)鞑ァ?BR>        輻射邊界（Radiation）——輻 射邊界也被稱為吸收邊界。輻射邊界使該邊界能夠模擬開放的表面。即波能夠朝著輻射邊界的方向輻射出去。系統在輻射邊界處吸收電磁波，本質上就可把邊界看成 是延伸到空間無限遠處。輻射邊界可以是任意形狀并且靠近結構，但一般要距離模型四分之一波長，對包含輻射邊界的結構，計算的S參數包含輻射損耗。當結構中包含輻射邊界時，遠區(qū)場計算作為仿真的一部分被完成。
        PML（Perfectly matched layer）邊界——這是個假想的材料能夠完全吸收電磁場，這些材料是各向異性的，有兩種形式的PML，一種是自由空間終止，它意味著電磁場從這個表明輻射到自由空間的任意方向，這種情況下要比radiation邊界更合適，因為PML可以和模型距離很近，減少空間問題，另一中PML是反射自由終止，它類似一個波導，波沿該方向傳播到無限。