HFSS輻射邊界條件和吸收邊界條件

        輻射邊界條件（Radiation）也稱為吸收邊界條件（Absorbing Boundary Condition，簡(jiǎn)稱ABC），系統(tǒng)在輻射邊界處吸收了電磁波，本質(zhì)上就可以把邊界看成是延伸到空間無限遠(yuǎn)處。在HFSS分析輻射、散射類問題時(shí)使用輻射邊界條件來模擬開放的自由空間，常用于天線問題的分析。在HFSS設(shè)計(jì)中定義了輻射邊界條件后，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算該設(shè)計(jì)的輻射場(chǎng)。需要注意的是，輻射邊界表面需要定義在背景上。
        輻射邊界條件是自由空間的近似，這種近似的準(zhǔn)確程度取決于波的傳播方向與輻射邊界表面之間的角度以及輻射源與邊界表面之間的距離。這里以theta表示波的傳播方向和輻射邊界表面之間的角度，則輻射邊界的反射系數(shù)與theta之間的關(guān)系如圖1所示。從圖1可以看出，當(dāng)波的傳播方向與輻射邊界表面正交，即theta=0°時(shí)，電磁能量幾乎全部被邊界吸收，反射系數(shù)最小，此時(shí)仿真計(jì)算結(jié)果最準(zhǔn)確；當(dāng)波的傳播方向與輻射邊界表面平行，即theta=90°時(shí)，電磁能量幾乎全部被輻射邊界反射回去，此時(shí)仿真計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度最差。另外，通常情況下，為了保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度，輻射邊界距離輻射體應(yīng)不小于1/4個(gè)工作波長。

  圖1  反射系數(shù)與入射波相對(duì)輻射邊界表面夾角的關(guān)系曲線圖

        輻射邊界條件的設(shè)置操作步驟如下。
        （1）選中需要分配為輻射邊界條件的物體表面，如果該物體所有表面都需要設(shè)置為輻射邊界，可以直接選中該物體。
        （2）從主菜單欄選擇【HFSS】→【Boundaries】→【Assign】→【Radiation】操作命令，或者在三維模型窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出菜單中選擇【Assign Boundary】→【Radiation】操作命令，打開如圖2所示的輻射邊界條件設(shè)置對(duì)話框。
        （3）在該對(duì)話框中，Name項(xiàng)輸入輻射導(dǎo)體邊界的名稱，默認(rèn)名稱為Radn；其他選項(xiàng)通常情況下保持默認(rèn)設(shè)置即可；然后單擊 按鈕，完成輻射邊界條件的設(shè)置。
        （4）設(shè)置完成后，該邊界條件的名稱會(huì)自動(dòng)添加到工程樹中的Boundaries節(jié)點(diǎn)下。

 
圖2  輻射邊界條件設(shè)置對(duì)話框