HFSS辐射边界条件和吸收边界条件

辐射边界条件（Radiation）也称为吸收边界条件（Absorbing Boundary Condition，简称ABC），系统在辐射边界处吸收了电磁波，本质上就可以把边界看成是延伸到空间无限远处。在HFSS分析辐射、散射类问题时使用辐射边界条件来模拟开放的自由空间，常用于天线问题的分析。在HFSS设计中定义了辐射边界条件后，软件会自动计算该设计的辐射场。需要注意的是，辐射边界表面需要定义在背景上。
        辐射边界条件是自由空间的近似，这种近似的准确程度取决于波的传播方向与辐射边界表面之间的角度以及辐射源与边界表面之间的距离。这里以theta表示波的传播方向和辐射边界表面之间的角度，则辐射边界的反射系数与theta之间的关系如图1所示。从图1可以看出，当波的传播方向与辐射边界表面正交，即theta=0°时，电磁能量几乎全部被边界吸收，反射系数最小，此时仿真计算结果最准确；当波的传播方向与辐射边界表面平行，即theta=90°时，电磁能量几乎全部被辐射边界反射回去，此时仿真计算结果的准确度最差。另外，通常情况下，为了保证计算结果的准确度，辐射边界距离辐射体应不小于1/4个工作波长。

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  图1  反射系数与入射波相对辐射边界表面夹角的关系曲线图

辐射边界条件的设置操作步骤如下。
        （1）选中需要分配为辐射边界条件的物体表面，如果该物体所有表面都需要设置为辐射边界，可以直接选中该物体。
        （2）从主菜单栏选择【HFSS】→【Boundaries】→【Assign】→【Radiation】操作命令，或者在三维模型窗口单击鼠标右键，从弹出菜单中选择【Assign Boundary】→【Radiation】操作命令，打开如图2所示的辐射边界条件设置对话框。
        （3）在该对话框中，Name项输入辐射导体边界的名称，默认名称为Radn；其他选项通常情况下保持默认设置即可；然后单击 按钮，完成辐射边界条件的设置。
        （4）设置完成后，该边界条件的名称会自动添加到工程树中的Boundaries节点下。

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图2  辐射边界条件设置对话框