[第七课]熟悉HFSS的激励类型和求解器2

1、今日主要从视频教学中学习了HFSS中文件格式的导入导出问题； skTaIGRL  
2、学习了几种边界 .. pR=R{=}wV
 
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在  @张凡 同学的帮助下了解了从CAD导入文件后平面处理的问题； 50dx[v8  
【右键选择select face，点选你需要的表面；然后选菜单栏了的modeler中surface选create object from surface；把导入的物体删掉；】来源于H2018010218   ；希望对其他有困惑的同学有所帮助，这也不一定是唯一方式，共同学习进步。 JkEITuTth  
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图片:无标题2.png

处理前 g'9~T8i& ^  

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处理后 v=daafO  

带厚度铜波导与无厚度波导的画法与仿真速度的影响 j@b4)t  

图片:无标题3.png

由于设置了波导厚度及画法的不同求解仿真时会降低运算速度。 Gm.n@U p  

重点学习了辐射边界条件的应用及画法； Q<d\K(<3?:  
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图片:无标题4.png

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HFSS中辐射边界大于四分之一波长的原因 9<WMM)  
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只在HFSS说明和例子中见到了这样设置辐射边界大小的建议，没有找到这样设置的原因。 _C&2-tnp  
也在这里搜索过以前的帖子，似乎没有谁给出确切的答案。 1a| q&L`o  
作为最广泛被使用的一款成熟的商业软件，HFSS这样设置必然有合理的原因。但是原因是什么？我没有找到答案。 4<70mUnt  
如果路过的朋友对此有所了解，欢迎留下真知灼见。 }-)2CEj3L%  
补充：  e1S |&W8  
在这里说一下我的理解，希望抛砖引玉。 RERum  
我认为这样设置的原因有二，一个是radiation boundary内部场求解的准确性要求的，另一个是近场-远场转换公式（即Stratton-Chu公式）要求的。 wQ*vcbQX*  
首先不考虑远场求解的问题，只考虑内部场求解。 mmAikT#k  
radiation boundary设置的远近，会影响到其内部的场分布求解吗？我觉得会影响，因为内部空间中每一点的电磁场分布和相邻点都有关联。尤其是近场区，相邻点之间的相互影响情况更复杂（远场区相邻点之间可能只是波前波后的联系，对传播中的波而言，波后并不影响波前）。所以，如果在离天线特别近的地方设置radiation boundary，相当于把边界以外电磁场直接取消，那么，本来应该存在的、边界外部对边界内部产生的影响也没有了，求解出来的场分布将不再准确。14楼(z3phyr)的功率流密度分析是一种很直观的解释。 #DwTm~V0"  
再说另外一个原因：近场-远场变化的要求。这个原因是目前我还在困惑的，正是发贴的主要目的。希望明白的朋友指点。 q*Yh_IT.I  
HFSS中求解远场时，默认以radiation boundary上的场分布，作为近场-远场变换过程中的“源”，即近场。但是近场-远场转换公式——Stratton-Chu公式是否对“近场”作了要求呢？该公式出自Stratton和朱兰成在1939年的论文“ Diffraction Theory on Electromagnetic Waves”。该论文的出发点是波的衍射，但推导过程确没有明确的做出“近场必须是衍射场（不是感应场）”的要求，也许是本人没有理解到位。所以暂时搁置严格的公式推导，采用在HFSS中仿真的方法验证。 AASw^A3p  
HFSS中radiation boundary和近场-远场转换的“近场”所在边界是可以不同的，为排除内部场计算不准确的可能，可以设置一个较大的radiation boundary，再取一个很小的虚拟边界，以这个边界上的场作为“近场”，依据Stratton-Chu公式求解远场。 WcPDPu~/  
模型、参数和求解之后的方向图见附件。这里以半波阵子为例，工作频率0.9GHz，VirtualObject_dist代表虚拟边界离开天线的距离。可以看出，虚拟边界大小变化时，远场增益也会变化，当虚拟边界很接近天线（0.1mm）时，远场最大增益（1.39dB）与理论值（2.2dB）差的很多。当然，由于HFSS网格划分导致的空间不连续，也可能会对计算结果造成影响，影响有多大，我不确定。 7NMQUN7k'  

重点学习了辐射边界条件的应用于画法 /z'j:~`E
  
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