5.2.6 HFSS 阻抗邊界條件

    阻抗邊界條件（Impedance）用以模擬已知阻抗值的電阻性表面，例如，圖 5.11 所示的威爾金森（Wilkinson）功分器，連接兩個導體間的薄膜電阻在 HFSS 中就可以使用阻抗邊界條件來實現。

圖 5.11 Wilkinson 功分器

    在設置阻抗邊界條件時，用戶需要給出單位為ohm/square 的電阻值 Rs 和電抗值 Xs，如圖 5.12 所示，表面的阻抗值 Zs = Rs + jXs。據此，阻抗邊界條件上的表面電場切向分量為 Etan=Zs（nxHtan）；式中，Zs是前面定義的以Ohm/square 為單位的表面阻抗；n是表面法向單位矢量；Htan是磁場的表面切向分量。 其中，電阻值 Rs和電抗值 Xs可以通過集總的電抗值Zlupmed、表面長度 L 和寬度 W 這 3 個參數計算得出。這里，定義電流流經的方向為表面長度 L 的方向，square 的個數 N = L /W，單位表面阻抗 Zs = Z lumped/N。以圖 5.11 所示薄膜電阻為例，假設該薄膜電阻的阻值為35 Ohm，薄膜電阻的長、寬分別為 3.5mils和 4 mils，則 N = 3.5/4 = 0.875 ，單位電阻 Rs = 35/0.875 = 40 Ohm/square，單位電 抗 Xs = 0 Ohm/square ；然后在圖 5.12 所示阻抗邊界條件設置對話框的 Resistance 和Reactance 處分別輸入40 和0 即可。

圖 5.12  阻抗邊界條件設置對話框

    阻抗邊界條件的設置操作步驟如下。

    （1）選中需要分配為阻抗邊界條件的物體表面。 

    （2）從主菜單欄選擇【HFSS】→【Boundaries】→【Assign】→【Impedance】，或者在三維模型窗口內單擊鼠標右鍵，從彈出菜單中選擇【Assign Boundary】→【Impedance】，打 開如圖 5.12 所示的阻抗邊界條件設置對話框。

    （3）在該對話框中，Name 項輸入阻抗邊界的名稱，其默認名稱為 Impedn；Resistance 項和 Reactance 項分別輸入表面電阻值 Rs和表面電抗值 Xs，其單位為Ohm/square；Infinite Ground Plane 復選框表示是否需要將該理想導體邊界設置為無限大地平面邊界；最后單擊OK按鈕， 完成阻抗邊界條件的設置。

    （4）設置完成后，阻抗邊界條件的名稱會自動添加到工程樹中的 Boundaries 節點下。