如何使平面波等效波導(dǎo)端口

經(jīng)常有人問(wèn)平面波激勵(lì)的能量怎么這么小，這期給大家做個(gè)對(duì)比，展示如何將平面波和波導(dǎo)端口做到一樣的激勵(lì)效果。

拿個(gè)最簡(jiǎn)單的有損介質(zhì)材料，我們加上一些電監(jiān)視器看功率損耗。                       

先看平面波定義，用默認(rèn)的E=1V/m，Z-方向入射。然后邊界需要根據(jù)電場(chǎng)方向的定義，用E和M邊界限制整個(gè)區(qū)域的極化方向；最后求解器用平面波仿真。

另外保存一個(gè)相同的項(xiàng)目文件，用波導(dǎo)端口替代平面波。端口直接設(shè)置在Z－方向，與邊界尺寸相同，同樣也用E和M邊界限制整個(gè)區(qū)域的極化。求解器中選擇端口進(jìn)行激勵(lì)。

兩個(gè)項(xiàng)目都仿真后，比較損耗功率。可見(jiàn)并不相同。

這是因?yàn)槠矫娌ㄊ请妶?chǎng)密度，而波導(dǎo)端口是0.5W均值，所以需要以下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化：

Ppeak(W)=E(V/m)^2/377*Area

測(cè)量平面波面積：

計(jì)算等效平面波的電場(chǎng)密度：

E=1*sqrt(377)/length=19.416/0.002=9708.2

修改平面波定義：

比較結(jié)果：

平面波電場(chǎng)：

波導(dǎo)端口電場(chǎng)：

小結(jié)：

平面波要想做到波導(dǎo)端口等效，需要做到：

１）邊界E和M限定

２）功率等效

３）網(wǎng)格及收斂一致

波導(dǎo)端口有吸收波的能力，可以計(jì)算S11，這個(gè)是平面波做不到的；而平面波可以輻照任意角度，這個(gè)是波導(dǎo)端口很難做到的。