在cst电磁仿真中，入射电磁波的极化角直接影响场分布与器件响应（如天线接收效率、雷达散射截面）。极化角本质是电场矢量在垂直于传播方向平面内的取向角度，需结合激励类型（平面波/波端口）针对性设置。本文基于线极化、圆极化等常见场景，详解3d仿真中的极化角配置方法与关键注意事项。
定义与分类
极化角的设置需基于电磁波极化类型，常见分类对应不同的角度定义逻辑：
l线极化角：电场矢量与参考轴（如x轴）的夹角，0°为水平极化（电场平行x轴），90°为垂直极化（电场平行y轴），其他角度为倾斜线极化；
l圆极化/椭圆极化角：由两个正交线极化分量的幅度比与相位差决定，如相位差90°且幅度相等时为圆极化，旋转方向（左旋/右旋）需额外定义；
l极化匹配关键：接收端极化角需与入射波一致才能获得最大能量，仿真中需精准匹配实际场景（如卫星通信常用右旋圆极化）。
平面波是电磁辐射与散射仿真的常用激励（如雷达波、远场入射），极化角通过“电场分量配置”实现，步骤如下：
1.新建平面波激励
在cst菜单栏依次点击「insert」→「excitations」→「planewave」，弹出设置面板，核心参数聚焦“polarization”（极化）选项卡：
l传播方向（direction）：先定义波的传播轴（如沿 z轴传播），极化角在垂直于传播方向的平面内定义（如xy平面）；
l极化类型选择：默认“linear”（线极化），可切换为“circular”（圆极化）或“elliptical”（椭圆极化）。
2.线极化角精准配置
选择“linear”后，通过以下两种方式定义极化角：
l角度直接输入：在“polarizationangle”栏输入角度值（0°~360°），角度以参考轴（默认x轴）为起点，逆时针为正方向。例如：
ø输入0°：电场沿x轴方向（水平极化）；
ø输入90°：电场沿y轴方向（垂直极化）；
ø输入45°：电场沿x-y角平分线方向（倾斜极化）。
l分量手动定义：若需更精细控制，可切换至“components”选项卡，直接输入电场x分量（ex）与y分量（ey）的幅度，极化角由θ=arctan(ey/ex)自动计算（需保证相位差为0或180°）。
3.圆/椭圆极化角配置
选择“circular”或“elliptical”时，极化特性由“幅度比”与“相位差”共同决定：
l圆极化设置：
a. 勾选“equalamplitudes”（等幅度），确保ex=ey；
b. 在“phasedifference”（相位差）栏输入90°（右旋）或-90°（左旋）；
c. 旋转方向可通过“handedness”选项二次确认（right-handed/rleft-handed）。
l椭圆极化设置：
a. 取消“equalamplitudes”，手动输入ex与ey的幅度比（如ex:ey=2:1）；
b. 输入相位差（如60°），软件自动计算椭圆极化的轴比与倾斜角；
c. 预览窗口可实时观察电场矢量的旋转轨迹，辅助验证参数正确性。
4.边界条件适配
平面波仿真需配合“开放边界”（如pml吸收边界），避免反射波干扰：在「boundaries」面板将非传播方向的边界设为“perfectlymatchedlayer”，确保入射波无反射穿透边界，极化角测量更准确。
三、波端口激励的极化角设置
波端口用于波导、传输线等导波结构仿真（如微带线、矩形波导），极化角与端口模式直接相关，步骤如下：
1.定义波端口与模式
在几何边界上创建波端口（「insert」→「excitations」→「waveguideport」），软件自动求解端口的本征模式：
l单模端口：如矩形波导的te10模式（主模），电场方向固定（垂直于宽边），极化角由模式本身决定；
l多模激励：若需自定义极化角，需在“modesettings”中勾选“user-definedmode”，手动叠加多个正交模式。
2.线极化角调整技巧
通过“模式叠加”实现任意线极化角：
1. 在端口设置面板切换至“modecombination”选项卡；
2. 选择两个正交模式（如te10与te01模式），输入各自的幅度系数（a1、a2）与相位差（0°）；
3. 极化角由θ=arctan(a2/a1)计算，例如a1=1、a2=1时，极化角为45°。
3.圆极化端口配置
需叠加两个相位差90°的正交模式：
1. 选择te10（ex分量）与te01（ey分量）模式，设置幅度比为1:1；
2. 在“phase”栏为其中一个模式添加90°相位偏移（如te01相位 90°）；
3. 点击“calculate”验证模式纯度，确保无杂模干扰，此时端口输出右旋圆极化波。
cst中入射电磁波极化角的设置核心是“基于激励类型，定义电场分量的幅度与相位关系”：平面波激励可直接输入极化角或分量参数，波端口激励需通过模式叠加实现。实际操作中需结合仿真场景（辐射/导波）、极化类型（线/圆/椭圆）精准配置，并通过场监控与s参数验证结果，确保与物理场景一致。
