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[第八课]HFSS求解设置学习心得

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0楼发表于: 2018-02-09 22:13:50

首先，我通过学习，了解了自适应网络划分是什么，以下为摘抄资料：
       HFSS软件采用有限元法（FEM）来分析三维物体的电磁特性，有限元法求解问题的基本过程包括分析对象的离散化、有限元求解和计算结果的处理3个部分。对于分析对象的离散化部分，HFSS软件采用自适应网格剖分技术，根据用户设置的误差标准，自动生成精确有效的网格，来完成分析对象的离散化。  自适应网格剖分的原理是：在分析对象内部搜索误差最大的区域并在该区域进行网格的细化，每次网格细化过程中网格增加百分比由用户事先设置。完成一次细化过程后，重新计算并搜索误差最大的区域，然后判断误差是否满足设置的收敛条件。如果满足收敛条件，则完成网格剖分；如果不满足收敛条件，继续下一次网格细化过程，直到满足收敛条件或者达到设置的最大迭代次数为止。  自适应网格剖分时，每一次网格细化的迭代过程在HFSS中称为一个“Pass”。自适应网格剖分频率即求解频率。HFSS计算时自适应网格剖分是在用户设定的单一频点上进行的，网格剖分完成后，同一个求解设置项下其他频点的求解，都是基于前面设定频点上所完成的网格划分。因此，自适应网格剖分频率的选择对最终求解的结果准确性有着重要的影响。通常，自适应频率设置的越高，网格剖分就越细，网格个数就越多，计算结果也相应地更加准确，但同时计算过程中所占用的计算机内存也就越高，计算所花费的时间也越长。合适的自适应网格剖分频率的选择是在保证求解结果尽可能准确的前提下，占用尽可能少的计算机内存和花费尽可能短的计算时间。

     求解设置在第一节课仿真矩形波导的时候有用到，当时还在这上面出过一些弱智型错误，通过对界面内容的学习，进一步加强对求解设置的了解：
在HFSS中，添加求解设置的具体操作步骤如下：
  （1）从主菜单栏选择【HFSS】→【Analysis Setup】→【Add Solution Setup】，或者选中项目树下的Analysis节点，单击右键，在弹出菜单中选择【Add Solution Setup】，打开“分析设置”对话框，进行求解频率和网格剖分的相关设置，如下图所示。
  （2）选中对话框General选项卡界面，设置求解频率和收敛误差等信息，如图所示：

   该选项卡界面各部分的功能如下：
   Setup Name：求解设置的名称，默认名称为Setupn，用户也可以自己键入其他名称；添加求解设置后，该名称会添加到项目树中的Analysis节点下。
   Enabled复选框：此处表示是否激活该求解设置，选中该复选框表示HFSS仿真计算时需要分析该求解设置，反之则表示HFSS仿真计算时不需要分析该求解设置。
   Solve Ports Only复选框：选中该复选框表示只计算端口平面的场模式；可用于在运行仿真计算之前确定模式数、模式的场和端口长度，从而给出正确的端口设置。
   Solution Frequency：自适应网格剖分的频率。
   Maximum Number of Passes：最大迭代次数，网格剖分过程在满足收敛误差或者达到最大迭代次数时自动终止。
   Maximum Delta S：S参数收敛误差标准∆S。
   Use Matrix Convergence：选中该项后，激活右侧Set Magnitude and Phase…按钮，Maximum Delta S项变成灰色不再生效；单击Set Magnitude and Phase…按钮，设置S参数相位和幅度收敛误差标准，只有二者同时满足时，网格剖分终止。

（3）然后，单击选中对话框的Options选项卡，设置网格剖分相关选项，其界面如图所示

该选项卡各部分的功能如下：
Initial Mesh Options栏

Do Lambda Refinement：设置初始网格单元的大小，HFSS自动细分网格以使网格单元的长度满足此处设置的要求。例如默认的Lambda值为0.3333，即要求绝大多数初始网格单元的长度必须小于1/3个波长；这个波长是基于前面设置的自适应网格剖分频率计算的。
Use Free Space Lambda：选中该项表示在初始网格剖分过程中，以自由空间的波长为衡量标准，忽略物体的材料特性。对于高导电率的介质材料（如脑组织液或盐水）一般选中该项，这样尽管射频信号只能穿透材料表面附近的有限区域，HFSS仍然能够产生足够多的初始网格。
Adaptive Options栏
Maximum Refinement Per Pass：自适应网格剖分时，每次迭代前后，网格数量最多能增加的百分比。这将保证两次迭代之间的网格数有足够的变化，确保不会收到虚假的收敛信息。默认值30%能满足绝大多数设计的要求。
Maximum Refinement：自适应网格剖分时，每次迭代过程前后，最多能增加的网格数量。一般不选中该项，以上面Maximum Refinement Per Pass项设定的百分比作为标准。
Minimum Number of Passes：自适应网格剖分时，无论是否达到收敛标准，必须在完成所设定的最小迭代次数之后才能停止网格剖分细化。
Minimum Converged Passes：自适应网格剖分时，在达到收敛标准后，还需要继续进行的迭代次数。
Solution Options栏
Order of Basis：选择有限元算法的基函数，在其下拉列表中可以 ..

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离线杜静菲

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1楼发表于: 2018-02-09 22:22:02

附带Advanced界面图，与没有找到资料的Hybrid和Derivatives界面

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