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熟悉HFSS的激励类型和求解器(2)
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[第七课]
熟悉HFSS的激励类型和求解器(2)
离线
atooooz
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0楼
发表于: 2018-02-07 22:10:54
翻看了其他同学的学习笔记,发现在求解器这部分有所出入,这里根据其他同学的总结补充一下自己昨天的笔记。
XFPWW ,
(1)最基本是HFSS求解类型,这也是HFSS默认的,称为有限元法求解器。分为
4种求解类型:模式驱动求解(Driven Modal)、终端驱动求解(Driven Terminal) 和本征模求解(Eigenmode)和瞬态求解类型(Transient)。在HFSS-Solution Type中选择需要的类型,在前面说的挺清楚的,这里就不补充了。
1_!*R]a q
(2)后面补充的有HFSS-IE求解器,基于矩量法的求解器也叫
积分方程法求解器。
它是一个基于全波积分方程的电磁场求解器,该求解器采用的是面网格,求解的导体和介质模型表面的电流,由于HFSS-IE不需要另外绘制空气盒子并对其划分网格和计算,因此可以高效求解开发空间的辐射和散射问题,特别适合于计算大尺寸的开放域问题。基于HFSS-IE求解器的设计和原有HFSS环境之间无缝的共享模型库,包括各种材料库和几何模型库。对于HFSS-IE求解器,系统默认设计模型置于真空中,因此,在使用HFSS-IE求解器分析辐射及散射问题时,不需要像传统的HFSS求解器那样设置辐射边界条件或者PML边界条件。
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由于HFSS-IE不是系统默认的,需要使用的时候在Tools-Options-General Options中添加HFSS-IE.
!h{qO&ZH=
设置步骤:
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1.新建一个Project文件并添加HFSS-IE Design;
/v E >*x
2.模型参数化建模。注意,HFSS-IE里面是不需要单独绘制Air Box的!除了不需要绘制Air Box意外,HFSS-IE里面没有Curvilinear的网格类型,所以曲面会按照Surface Approximation选项中的设置采用多段折线的方式来进行逼近迭代。此外,HFSS-IE只支持各向同性的材料,并且不支持铁氧体材料。
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3.给材料赋值及边界条件:
:grJ}i-D
HFSS-IE的边界条件类型比较少,其中Infinite Ground Plane的边界条件必须设置和X-Y平面平行,通过Z Location选项可以调节其在Z轴方向的具体位置。此外,Infinite Ground Plane边界条件上可以通过设置Aperture边界条件来实现类似金属上开孔的效果。 特别注意的是,HFSS-IE的Select Material选项中只能选择金属材料(如铜、理想导体等)。
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4.设置端口和激励:
#n7uw
HFSS-IE里面的激励只能设置成Terminal Lumped Gap Port和Incident Wave两种,具体设置方法与HFSS主界面一致。通过设置Incident Wave端口,可以利用Data Link将HFSS中计算得到的远场和近场辐射数据作为激励源链接到HFSS-IE当中,实现场到场的协同分析。
HKCMKHR
5.设置求解条件:
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HFSS-IE的求解设置界面与HFSS基本相同,只是少了一些选项,需要注意的是,HFSS-IE不支持快速扫频方式,在进行表格网格剖分时,HFSS-IE将考虑到波长细分参数(Lambda Refinement),对于介质的表面,对应于电磁波在该介质中的波长;对于导体而言,则对应于电磁波在周围传播媒质中的波长。
GH![rK
6.结果查看和后处理:
GM{m(Y
在后处理方面,HFSS-IE与HFSS基本一致,需要注意的一点是因为端口激励的类型是Terminal,所以在Edit Sources里面,HFSS-IE定义幅度时是激励电压大小而不是HFSS里面的入射波功率。另外,在场图显示中,J和Q代替了HFSS当中的E和H。
_pM&Ya
(3)HFSS-FEBI求解器
[: X
这是我昨天没有查到的一种类型,
全称是有限元-积分方程混合算法求解器,它是基于基于有限元算法和全波积分方程算法的一个混合求解引擎,有限元法擅长求解具有复杂结构、介质材料和复杂激励的问题。而积分方程法擅长求解大的开放空间问题。FEBI求解器有效地结合了两种方法的优点,
在物体内部精细结构体内采用FEM求解,在物理表面采用IE求解
,这样的好处就是在保证结果精度的同时可以大幅度的缩减求解空间,特别适合于计算带介质腔的电大尺寸的开放域问题,如带天线带天线罩的一体化仿真。
?C6iJnm
(4)HFSS按需分配技术
Q uy5H
HFSS按需求解技术使用户可以在Ansoft Designer直观的层结构版图界面中直接调用HFSS,为电子CAD软件(ECAD)的导入,绘图以及电磁设计的参数化提供了一个理想的设计流程。这 个接口为需要将传统基于二维层结构的设计转化为更加严谨、准确、可靠的HFSS三维模型的工程师提供了解决之道。使用按需求解技术,HFSS中的建模、材 料特性、端口设置和边界条件都可以在Ansoft Designer的版图界面中自动完成。Cadence Design Systems、Mentor Graphics以及Zuken软件中的RFIC版图 ..
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atooooz
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仿真新人
1楼
发表于: 2018-02-07 23:13:00
为了熟悉更多边界和端口,我仿真了一个阵列天线。这种阵列天线要用Floquent端口,设置主从边界。设置主从边界的时候,我不太熟悉U坐标轴的设置,后面弄了很久才正确设置了主从边界,首先要确定一个点,然后再确定方向,主从边界的方向要完全相同。而用Floquent端口可以只需要建一个单元的模,其他的都一样。
HYm |
图片:TIM图片20180207230624.jpg
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