作者 | danner dan
cst中如果使用波导端口进行激励，则在仿真完成后，可以从导航树2d/3d results > port modes > port 1 > e1/h1中查看到端口处的线阻抗。
首先通过宏命令：macros > calculate > calculate analytic line impedance创建接地共面波导 (cpw)，在下图所示参数设置后，点击build 3d按钮，会自动创建好接地共面波导3d模型。
在cpw两端添加波导端口激励，并将仿真频率范围设为0 ~ 10ghz（中心频率5ghz）后运行仿真，查看端口模式和端口线阻抗，其线阻抗值为38.05 ohm。
将频率范围改为0-30ghz（中心频率15ghz）后再仿真，可以观察到线阻抗值变为91.41 ohm。
仔细对比两个频率对应的端口模式3d场型图，可以发现随着频率范围的改变，端口处虽然都是qtem模式，但其模式场型已经不再相同。只要在传输线的横截面上存在两种或两种以上不同属性的材料，此传输线就必定色散。简而言之，在这种情况下，同一模式的阻抗会随着频率的变化而变化。此类传输线称为非均匀传输线 (inhomogeneous transmission line)。
为了观察模式场型和端口线阻抗与频率之间的对应关系，下面分别给出了中心频率为5ghz、8ghz、12ghz、15ghz处的端口电场模式图。
① 中心频率5ghz：线阻抗38.05 ohm：
② 中心频率8ghz：线阻抗40.04 ohm：
③ 中心频率12ghz：线阻抗60.44 ohm：
④ 中心频率15ghz：线阻抗91.41 ohm：
通过观察可以发现随着中心频率逐渐变大，qtem模式的场型也随之渐变，从8ghz左右，传输线的色散特性开始显现，整个场型开始逐渐变化，端口线阻抗也开始非线性增大。对比中心频率为5ghz和15ghz的端口模式场型图，即可发现虽然端口模式的类型没有变化，但是场型已经发生了改变，所以端口线阻抗也随之改变。
如果端口处的传输线是色散的，且仿真带宽较大的话，建议作如下设置：在功能区的simulation选项卡下，点击t-solver 图标，进入时域求解器设置对话框，勾选上红框显示部分，启用非均匀端口精度增强；然后点击specials按钮，切换到waveguide选项卡，确认number of frequency samples设置为20。此时cst仿真会在整个频段根据设置的采样频点（此处设置为20个）对每个频点的端口阻抗进行匹配，从而为之后的s参数等计算进行归一化。设置完成后点击时域求解器窗口中的start按钮即可开始仿真。
仿真完成后，在导航树中选择1d results > port information > line impedance，即可查看端口线阻抗值关于频率变化的曲线图，从图中可以找到前述验证的中心频率分别在5ghz、8ghz、12ghz和15ghz的端口线阻抗值。
（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）
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