تفاوت پورت‌های موج‌بری و گسسته در نرم‌افزارهای CST و HFSS چیست؟

پرسش ۹:

[quote arrow=”yes” ]در نرم‌افزارهای CST و HFSS معمولا دو نوع پورت برای تحریک ساختارهای الکترومغناطیس و اجرای شبیه‌سازی وجود دارد. تفاوت آن‌ها چیست و کجاها استفاده می‌شوند؟[/quote]

پاسخ آر-اف پلاس:

در نرم‌افزارهای شبیه‌ساز الکترومغناطیس،‌ از پورت‌ها برای تحریک ساختار استفاده می‌شود. نتیجه، پارامترهای S و پارامترهای Z و Y یا مقادیر ولتاژ و جریان می‌تواند باشد.

در نرم‌افزار CST عموما از دو پورت Wave Port و Discrete Port برای تحلیل‌های الکترومغناطیس تمام موج استفاده می‌شود. در نرم‌افزار HFSS هم عموما دو پروت Waveguide Port و Lumped Port به کار می‌روند. در ادامه به بررسی عملکرد این پورت‌ها و تفاوت آن‌ها می‌پردازیم:

پورت‌ها در نرم‌افزار CST

پورت موج‌بری یا Waveguide Port

از این پورت برای محاسبه دقیق پارامترهای S در ساختارهای موج‌بری، مایکرواستریپی و استریپ‌لاینی و ساختارهای کواکسیالی استفاده می‌شود.

این پورت دارای تطبیق بسیار خوبی است و کمترین تلفات را برای مود‌های مختلف دارد. به همین دلیل دقت بسیار خوبی دارد.

پورت گسسته یا Discrete Port

این پورت دارای دو نوع Edge Port و Face Port است که به نحوه پیاده‌سازی آن اشاره دارد. Edge Port می‌تواند به‌صورت نقطه‌ای یا توزیع‌شده روی لبه استفاده شود. Face Port هم می‌تواند به‌صورت نقطه‌ای یا توزیع‌شده در سطح پیاده‌سازی شود. توزیع پورت در سطح باعث کاهش گسستگی بین پورت و ساختار شده و درنتیجه، دقت آن افزایش می‌یابد.

تفاوت Waveguide Port و Discrete Port

مهم‌ترین تفاوت این دو پورت در محل استفاده آن‌ها است. در بعضی از ساختارها مانند موج‌بر فقط می‌توان از Waveguide Port یا در برخی از ساختارهای مثل آنتن مونوپل فقط می‌توان از Discrete Port استفاده کرد. البته در برخی موارد مانند ساختارهای مایکرواستریپی امکان استفاده از هر دو پورت وجود دارد.

پورت گسسته نسبت به پورت موج‌بری، تطبیق ضعیف‌تری دارد. بنابراین دقت نسبی آن کمتر است.

پورت‌ها در نرم‌افزار HFSS

پورت موج‌بری یا Wave Port

از این پورت برای تحریک ساختارهای موج‌بری، مایکرواستریپ، استریپ‌لاین و کواکسیال استفاده می‌شود. این پورت در HFSS مانند یک موج‌بر است که ازیک‌طرف تا بینهایت ادامه دارد.

از این پورت برای محاسبه پارامترهای S و همچنین مقادیر Z و Y استفاده می‌شود. محاسبه عدد موج و ثابت انتشار هم از این طریق انجام می‌شود.

پورت فشرده یا Lumped Port

برای ایجاد تحریک در داخل ساختار باید از پورت‌های Lumped استفاده کرد. با این پورت می‌توان پارامترهای S, X و Y‌را محاسبه کرد اما قابلیت محاسبه عدد موج و ثابت انتشار را ندارد.

تفاوت Wave Port و Lumped Port

مهم‌ترین تفاوت این دو پورت در محل استفاده آن‌ها است: Wave Port در خارج ساختار و خارج از حجم محاسباتی قرار می‌گیرد، درحالی‌که Lumped port در داخل ساختار است.

تفاوت اساسی دیگر این است که از Wave Port برای تحریک ساختارهایی که مانند خطوط انتقال ایده‌آل هستند استفاده می‌شود. ولی از Lumped Port برای تحریک ساختارهایی مانند توپ‌های BGA، وایرباند و… که ساختارهای خط انتقالی ایده‌آل نیستند استفاده می‌شود.

سرانجام Wave Port قابلیت Embed کردن به داخل یا خارج ساختار را دارد که این قابلیت در Lumped Port موجود نیست.

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید: