用于问题的端口端口端口

当使用 COMSOL Multiphysics 软件在频域模拟波动电磁场问题时，有几个选项能够进行无反射传播电磁波的边界模拟。本文我们将讨论 RF 模块的‘集总端口’边界条件，以及 RF 模块和波动光学模块中的‘端口’边界条件。

利用边界简化您的建模

当模拟结构时（例如天线，，，，滤波器传输线传输线）同轴分流器示例，它为一同轴电缆的均两份份。我们知道知道输入电缆电缆和输出输出电缆的的将某

还存在其他一些情况，例如我们已经知道模拟域中某些边界上电磁场的模式（但不知道大小或相位），此时就应使用‘集总端口’和‘端口’边界条件。让我们看一下这些边界条件的意义，以及何时应该使用它们。

‘集总’边界条件

要讨论‘集总端口’边界条件，我们可以从研究同轴电缆中的场开始。同轴电缆是一个由介电分隔的内导体和外导体构成的波导。在同轴电缆的工作频率内，它们将以横电磁 (TEM) 模式工作，意思是电场和磁场矢量在沿电缆传播的波方向不存在分量。也就是说，电磁与磁场全部存在于截面平面内。在 COMSOL Multiphysics 中，我们可以计算同轴电缆的这些场与阻抗，如同轴电缆所示。

这个个解析解，结果显示，电场显示，电场下降内外1/r成正。，既然既然知道了同轴截面处的形状形状‘集端口，同轴’：通过的选项：通过包括：通过通过缆，，施加电压与与相位相位；或通过通过施加电流；；或作为与外部定义定义电路电路1/r（（（（（））输入输入（（未）输出输出输出波之

同轴中的电场。

对于同轴电缆，我们需要在一个环形面应用边界条件，在其他情况下，我们也可以使用‘集总端口’边界条件。‘集总端口’条件还包括‘均匀’和‘用户定义’选项。‘均匀’选项可用于如下几何：一个桥接两个导电面之间狭隙的表面。假设电场在两个边界面之间大小均匀，软件自动计算‘集总端口’面的高度与宽度，它应当远小于周围材料中的波长。‘均匀集总端口’常用于激励带状线和共面波导，正如“模拟共面”博客博客所具体的的的。

'''均匀集'的的何。。

‘用户定义定义手动手动馈线与宽度宽度宽度宽度宽度，以及以及矢量矢量的方向方向方向。。本本本本选项项适合适合需要手动手动输入输入输入这些这些这些这些设定设定的的的的偶极天线示例模型。

‘用户定义总'的端口示例。。

‘集总端口’条件的另一项应用是模拟小型电气单元，例如着与微波电路连接的电阻、电容、或电感。‘集总端口’可以用于指定模拟域内两个导电边界之间的有效阻抗。还有一个附加的‘集总单元’边界条件，它的公式与‘集总端口’相同，但有一个定制用户界面以及不同的后处理选项。威尔金森功率分配示例演示了这功能。

利用‘集总端口’求解了模型的解之后，COMSOL Multiphysics 会自动后处理 S 参数，以及模型中每个‘集总端口’的阻抗，但仅支持计算 TEM 模型波导的阻抗。也能计算非常接近 TEM 的结构中的近似阻抗，就像“计算波纹中阻抗”博客中那样一旦传播方向存在或或或，我们磁场磁场磁场磁场磁场磁场磁场磁场磁场不使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用端口端口端口端口端口端口端口端口端口端口。作为作为作为

‘端口’边界条件

在'端口'边界条件，让让我们一下一下一下一下矩形波导。，，波导内的传播场也存在。解可以（TE）或或（TM），分别分别在在在在传播

te te模式波导，在在面对其。我们我们的的几何是截面截面面积面积不同不同不同不同的两个两个直段直段直段。。。在在范围范围内内内内内内内te10模式模式波导较较宽段宽段由由由由模式模式模式。沿着沿着波导波导波导传播，并并，并并撞到沿着沿着te10模式模式，部分会至至至模式

''''边界与与与与端口端口端口端口端口端口端口不同不同不同不同不同不同不同不同不同不同不同有有有有有相同相同相同相同相同的的的的边界边界边界边界边界上上上增加增加多多类类是是是说产生贡献'''集总'则会会覆盖（（（））。'端口'边界端口条件会每种模式下以功率的形式形式指定入射波大小大小

所考察波导示意图。

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显示了端口的解解，以及计算得到。。。

‘端口’边界条件也支持圆形和同轴波导形状，因为这些情况下也存在解析解。但大部分波导截面并没有，这时，必须使用‘数值端口’边界条件。这种边界可以用于任意的波导截面。当求解包含一个‘数值端口’的模型时，需要先求解边界处的场。有关这一模拟技巧的示例，请看介电板条形导示例，它与半案例进行了，然后对比，然后看看看波适配器示例，它它对端口的形状数值计算。。

预定义了，同轴和。。

使用数值能定义任意。。

最后一个案例，‘端口’边界条件适合模拟平面波在类无限周期性结构中的入射，比如衍射光栅。在这种情况下，我们知道任何入射和出射波必须为平面波。出射平面波将沿不同方向传播（不同的衍射级），我们可以提前确定方向，但无法确定相应大小。在这些情况下，您可以使用‘周期性端口’边界条件，它可以指定输入波的极化与方向。软件随即会自动计算不同衍射级的所有方向，以及传至每个衍射级的功率大小。

'''周期性'边界条件的详细介绍，请请介绍之前发布发布的有关周期性结构博客。有关边界使用的，请，请查看介绍介绍查看表面等离光栅模型。

小结

我们介绍电磁波无反射无反射的的的的端口端口端口’与'端口’端口’边界端口，也，也端口，也也也也了了了一些一些有关场有关场有关场有关场的的的形状形状的的知识。“电磁问题美匹配层散射边界的使用”博客中找到用来无边界的一个选项。

您在rf找到'集集端口端口端口端口电磁波接口，以及波动模块波束包络找到找到端口端口端口端口。。之前发布的“计算电磁的模块”博客曾详细过这些模块。。

那些边界比如我们今天研究导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁导电壁反射几乎几乎所有所有所有的的的波波波波波波波波波波波波波波几乎几乎反射