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文檔簡介
1、AnsoftHFSS 邊界條件這一章主要介紹使用邊界條件的基本知識。邊界條件能夠使你能夠控制物體之間平面、表面或交界面處的特性。邊界條AnsoftHFSS 邊界條件這一章主要介紹使用邊界條件的基本知識。邊界條件能夠使你能夠控制物體之間平面、表面或交界面處的特性。邊界條件對解方程是非常重要的同時也是求方程的基礎(chǔ)2.1 為什么邊界條件很重用Ansoft HFSS 求解的波動方程是由微分形式方程推導(dǎo)出來的。在這些場矢量和它們的導(dǎo)數(shù)是都單值、有界而且空間連續(xù)分布的假設(shè)下,這些表達式才可以使用。在邊界和場源處,場是不連續(xù)的,場的導(dǎo)數(shù)變得沒有意義。因此,邊界條確定不連續(xù)邊界處場的性質(zhì)作為一個AnsoftH
2、SS 用戶你必須時刻由邊界條件確定場的假設(shè)。由于邊界條件對場有制約作用的假設(shè)可以定對仿真哪些邊界條件是合適的。對邊界條件的不恰當(dāng)使用將導(dǎo)的結(jié)果當(dāng)邊界條件被正確使用時,邊界條件能夠成功地用于簡化模型的復(fù)雜性。事實上,Ansoft HSS 能夠自動地使用邊界條件來簡模型的復(fù)雜性。對于無源 RF 器件來說,Ansoft HSS 可以被認為是一個虛擬的原型世界。與邊界為無限空間的真實世界不同虛擬原型世界被做成有限的。為了獲得這個有限空間, Ansoft HSS 使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件模型的復(fù)雜性通常直接與求解問題所需的時間和計算機硬件資源直接聯(lián)系。在任何可以提高計算機的硬件資源性能的時
3、候,高計算機資源的性能對計算都是有利的2.2 一般邊界條有三種類型的邊界條件。第一種邊界條件的頭兩個是多數(shù)使用者有責(zé)任確定的邊界或確保它們被正確的定義。材料邊界條件用戶是非常明確的1、 激勵波端口(外部集中端口2、 表面近對稱理想電或磁表輻射表背景或外部表3、 材料特兩種介質(zhì)之間的邊具有有限電導(dǎo)的導(dǎo)2.3 背景如何影響結(jié)所謂背景是指幾何模型周圍沒有被任何物體占據(jù)的空間。任何和背景有關(guān)聯(lián)的物體表面將被自動地定義為理想的電邊(Perfect E)并且命名為外部(outer)邊界條件。你可的幾何結(jié)構(gòu)想象為外面有一層很薄而且是理想導(dǎo)體的材料如果有必要,你可以改于背景材料的表面性質(zhì),使其性質(zhì)與理想的電邊
4、界不同。為了模擬有耗表面,你可以重新定義個邊界為有限電導(dǎo)(Finite Conductivity )或阻抗邊界(Impedance boundary)。有限電導(dǎo)邊界可以是一種電導(dǎo)率和導(dǎo)磁均為頻率函數(shù)的有耗材料。阻抗邊界默認在所有頻率都具有相同的實數(shù)或復(fù)數(shù)值。為了模擬一個允許波進入空間輻射無限遠表面,重新定于背景材料的表面為輻射邊界(Radiation Boundary)背景能夠影響你怎樣給材料賦值。例如,你要仿真一個充滿空氣的矩形波導(dǎo),你可以創(chuàng)建一個具有波導(dǎo)形狀特性為空氣簡單物體。波導(dǎo)表面自動被假定為良導(dǎo)體而且給出外部(outer)邊界條件,或者你也可以把它變成有損導(dǎo)體2.4 邊界條件的技術(shù)定
5、激勵(Exci ion)激勵端口是一種允許能量進入或?qū)С鰩缀谓Y(jié)構(gòu)2.4 邊界條件的技術(shù)定激勵(Exci ion)激勵端口是一種允許能量進入或?qū)С鰩缀谓Y(jié)構(gòu)的邊界條件理想電邊界(PerfectE)PerfectE是一種理想電導(dǎo)體或簡稱為理想導(dǎo)體。這種邊界條件的電場(E-Field)垂直于表面。1、 任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面將被自動地定義為理想電邊界并且命名為 outer 的外部邊界條件2、 任何材料被賦值為PEC(理想電導(dǎo)體)的物體的表面被自動的賦值為理想電邊界并命為smetal邊界。理想磁邊界(Perfect H)Perfect H 是一種理想的磁邊界。邊界面上的電場方向與表面相切。(alNa
6、tural有限電導(dǎo)率(Finite Conductivity)邊界有限電導(dǎo)率邊界將使你把物體表面定義有耗(非理想)的導(dǎo)體。它是非理的電導(dǎo)體邊界條件。并且可類比為有耗金屬材料的定義。為了模擬有耗表面,你應(yīng)提供以西門子/米/meter)的損耗參數(shù)以及導(dǎo)磁率參數(shù)。計算的損耗是頻率的函數(shù)。它僅能用于良導(dǎo)體損耗的計算。其中電場切線分量等于 Zs(n xHtan)表面電阻(Zs)就等于 (1+j)/()。其中是趨膚深度;導(dǎo)體的趨膚深度是激勵電磁波的頻率是導(dǎo)體的電導(dǎo) 是導(dǎo)體的導(dǎo)磁阻抗邊界(Impedance)抗等于RsjXs。其中公式計算場行為和損耗的電阻性表面。表面的切向電場等于 Zs(n xHtan)。
7、表面的Rs 是以ohms/square Xs 是以ohms/square分層阻抗(Layered Impedance)邊界在結(jié)構(gòu)中多層薄層可以模擬為阻抗表面。使用分層阻抗邊界條件進一步的信息可在中尋找集總 RLC(Lumped RLC)邊界 一組并聯(lián)的電阻、電感和電容組成的表面。這種仿真類似于阻抗邊界,只利用戶提供的R、L C 值計算出以ohms/square 的阻抗值無限地平面(Infinite Ground Plane)通常,地面可以看成是無限的、理想電壁、有限電導(dǎo)率或者是阻抗的邊界條件。果結(jié)構(gòu)中使用了輻射邊界,地面的作用是對遠區(qū)場能量物,防止波穿過地平。為了模擬無限大地平面的效果,定義理
8、想電邊界、有限電導(dǎo)或阻抗邊界條件時,在無限大地平面的框子內(nèi)打勾(aaS參數(shù)包含輻射損耗。當(dāng)結(jié)構(gòu)中包含輻射邊界時,遠區(qū)場計算作為仿真的一部分被完成2.5 激勵技術(shù)綜端口是唯一(aaS參數(shù)包含輻射損耗。當(dāng)結(jié)構(gòu)中包含輻射邊界時,遠區(qū)場計算作為仿真的一部分被完成2.5 激勵技術(shù)綜端口是唯一一種允許能量進入和流出幾何結(jié)構(gòu)的邊界類型。你可以把端口賦值給一個兩維物體或三維物體的表面。在幾結(jié)構(gòu)中三維全波電磁場被計算之前,必須確定在每一個端口激勵場的模式。AnsoftHFSS使用任意的端口解算器計算自然的場Ansoft HFSS 默認所有的幾何結(jié)構(gòu)都被完全裝入一個導(dǎo)電Ports)于你的幾何結(jié)構(gòu)時,能量通過這個端
9、口進入和離開這層,沒有能量穿過這層層。當(dāng)你應(yīng)用波端口作為波端口的替代品,你可以在幾何結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)用集中參數(shù)端口(Lumped Ports)。集中參數(shù)端口在模擬結(jié)時非常有用的端2.5.1 波端口(Wave端口解算器假定你定義的波端口連接到一個半無限長的波導(dǎo),該波導(dǎo)具有與端口相同的截面和材料。每一個端口都是獨地激勵并且在端口中每一個入射模式的平均功率為 1 瓦。波端口計算特性阻抗、常數(shù)和S 參數(shù)波動方在波導(dǎo)中行波的場模式可以通過求解 Maxwell 方程獲得。下面的由 Maxwell 方程推出的方程使用兩維解算器求解其中是諧振電場的矢量表達式是空間的波數(shù)是復(fù)數(shù)相對導(dǎo)磁率是復(fù)數(shù)相對介電常數(shù)求解這個方程,
10、兩維解算器得到一個矢量形式的激勵場模式。這些矢量解與 和 無關(guān),只要在矢量解后乘它們就變成了行波另外注意到激勵場模式的計算只能在一個頻率。在每一個的頻率,計算出的激勵場模式可能會不一樣2.5.2 模式對于給定橫截面的波導(dǎo)或傳輸線,特定頻率下有一系列的場模式滿維。這些模式的線性疊加都可以在波導(dǎo)中在模式轉(zhuǎn)某些情況下,由2.5.2 模式對于給定橫截面的波導(dǎo)或傳輸線,特定頻率下有一系列的場模式滿維。這些模式的線性疊加都可以在波導(dǎo)中在模式轉(zhuǎn)某些情況下,由于幾何結(jié)構(gòu)的作用像一個模式變換器,計算中階模式的影響是必須的。例如,當(dāng)模式 1(主模)某一結(jié)構(gòu)的一個端口(經(jīng)過該結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)換到另外一個端口的模式 2 時有
11、必要得到模式2 下的S 模式,反射在單一模式的信號激勵下,三維場的解算結(jié)果中仍然可能包含由于高頻結(jié)構(gòu)不均勻引起的高次模反射。如果這些高次模射回激勵源端口,或者傳輸?shù)较乱粋€端口,那么和這些高次模相關(guān)的 S 參數(shù)就必須被考慮。如果高次模在到達任何端口前,常數(shù)中的衰減部分所造成),那就可以不考慮這些高次模的 S 參數(shù)到衰減(這些衰減由金屬損耗或一般來說,和每種模式相關(guān)的場模式也許會隨頻率的改變而變化。然而常數(shù)和特性阻抗總是隨頻率變化的。因此需要頻掃時,在每一個頻率點,都應(yīng)有相應(yīng)的解算。通常,隨著頻率的增加,高次模出現(xiàn)的可能性也相應(yīng)的增加模式S 當(dāng)每個端口的定義都正確時,仿真中包括的每個模式,在端口處
12、都是完全匹配的。因此,每個模式的 S 參數(shù)和波端口根據(jù)不同頻率下的特性阻抗進行歸一化。這種類型的 S 參數(shù)叫做廣義的 S 參數(shù)實驗測量,例如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,以及電路仿真器中使用的特性阻抗是常數(shù)(這使得端口在各個頻率下不是完全匹配)為了使計算結(jié)果,和實驗及電路仿真得到的測量結(jié)果保持一致,由 HFSS 得到的廣義 S 參數(shù)必須用常數(shù)特性阻抗進行歸化。如何歸一化,參看波端口校準(zhǔn)注解:對廣義S 參數(shù)歸一,會導(dǎo)致結(jié)果的不一致。例如,既然波端口在每一個頻點都完全匹配,那么 S 參數(shù)將不會現(xiàn)出各個端口間的相互作用,而實際上,在為常數(shù)的特性阻抗端口中,這種互作用是存在的2.5.3 波端口的邊界條件理想導(dǎo)體或有
13、限電導(dǎo)率邊界在默認條件下,波端口邊緣的外部定義為理想導(dǎo)體。在這種假設(shè)條件下,端口定義在波導(dǎo)之內(nèi)對于被金傳輸線結(jié)構(gòu),這是沒問題的。而對于非平衡或者沒被金屬包圍的傳輸線,在周圍介質(zhì)中的場必須被計算,不確的端口尺寸將會產(chǎn)生錯誤的結(jié)果對稱面端口解算器可以理解理想電對稱面(Perfect E symmetry)和理想磁對稱面(Perfect H symmetry)面。對稱面時,需要填入正確的阻抗倍增數(shù)阻抗邊界端口解算將識別出端口邊緣處的阻抗邊界輻射邊界在波端口和輻射邊界之間默認的設(shè)置是理想導(dǎo)體邊界2.5.4 波端口校一個添加到幾何結(jié)構(gòu)的波端口必須被校準(zhǔn)以確保一致的結(jié)果。為了確定場的方向和極性以及計算電壓
14、,校準(zhǔn)是必要的2.5.5 求解類型:對于模式驅(qū)動的仿真,波端口使用積分線校準(zhǔn)。每一條用于校準(zhǔn)的積分線線都具有以下的特性阻抗:作為一個阻抗線,這條線作為 Ansoft HFSS 在端口對電場進行積分計算電壓的積分路徑。Ansoft HFSS 利用這個壓計算波端口的特性阻抗。這個阻抗對廣義S參數(shù)的歸一化是有用的。通常,這個阻抗指定為特定的值,例如,50歐姆。注意:如果你想有能力歸一化特性阻抗或者想觀察Zpv Zvi 的值就必須在端口設(shè)定積分線。校準(zhǔn):作為一條校準(zhǔn)線,這條線明確地確定每一個波端口向上或正方向。在任何一個波端口, 時的場的方向至少是兩個方向的一個。在同一端口,例如圓端口,有兩個以上的可
15、能的方向,這樣你將希望使用極化(Polarize)電場的選項。如果你不定積分線,S 參數(shù)的計算結(jié)果也許與你的期望值不一致提示:也許你需要首先運行端口解(ports-only solution ),幫助你確為了用積分線校準(zhǔn)一個已經(jīng)定義的波端口,要做一下操作在項目樹(ProjectTree)中打開激勵(Exci ions),為了用積分線校準(zhǔn)一個已經(jīng)定義的波端口,要做一下操作在項目樹(ProjectTree)中打開激勵(Exci ions),并雙擊被校準(zhǔn)的波端口。從列表中為第一個模型選擇積分線( egrationLine)一列。然后,選擇新線(NewLine)使用下列方法中的一種進行位置和長度的設(shè)置
16、直接輸入線段起點和終點相對工作坐標(biāo)系的 x,y 和z 坐標(biāo)。關(guān)于坐標(biāo)的信息,請參閱XX 章在繪圖窗口的點擊。這條線顯示為矢量,指明了方向。如需要改變線段的方向,在積分線( egration Line)一列,選擇終點ndpo s)完成積分線定義后點擊OK。重復(fù) 16 步,設(shè)置其它波端口的積分線關(guān)于阻抗Ansoft HFSS 開始計算的 S 矩陣值是對每個端口的阻抗進行歸一化的結(jié)果。然而經(jīng)常希望計算對某一個特定阻抗如 法有很多種(Zpi, Zpv, Zvi)。Ansoft HFSS 始終會計算Zpi這個阻抗的計算使用波端口處的功率和電流另外兩種方法 Zpv 和 Zvi 需要計算電壓的積分線利用每一
17、個模式的積分線,可以計算出電壓值一般來說,阻抗線應(yīng)該定義在電壓差值最大方向上的兩點之間。如果你要分析多個模式,由于電場方向的變一般來說,阻抗線應(yīng)該定義在電壓差值最大方向上的兩點之間。如果你要分析多個模式,由于電場方向的變化,需對每個模分別定義不同的阻抗線在計算波端口激勵的場模式時,場在t0 時的方向是任意的且指向至少兩個方向中的一個。利用參考方向或參考起點,積分能夠校準(zhǔn)端口。需確認每一個端口定義的積分線參考方向都與類似或相同截面端口的參考方向相同。用這種方法,試驗室的量(通過移去幾何結(jié)構(gòu),兩個端口連接在一起的方法校正設(shè)置)得以重現(xiàn)由于校準(zhǔn)線僅僅確定激勵信號的相位和行波,系統(tǒng)在只對端口解算(po
18、rts-only solution )時可以將其忽略不計2.5.6 求解類型:Ansoft HFSS 計算的以模式為基礎(chǔ)的 S 矩陣表示了波導(dǎo)模式入射和反射功率的比值。上面的方法,不能準(zhǔn)確地描述那些有多準(zhǔn)橫電磁波(TEM)模式同。這種支持多個準(zhǔn)橫電磁波(TEM)模式的結(jié)構(gòu)有耦合傳輸線或接頭等。它們通常用端口S 參數(shù)需要用終端線校準(zhǔn)已定義的波端口在項目樹(ProjectTree)中打開激勵(Exci ions),并雙擊被校準(zhǔn)的波端口。從列表中為第一個模型選擇終端線(Terminal Line)一列。然后,選擇新線(New Line)使用下列方法中的一種進行位置和長度的設(shè)置直接輸入線段起點和終點相
19、對工作坐標(biāo)系的 x,y 和z 坐標(biāo)。關(guān)于坐標(biāo)的信息,請參閱XX 章在繪圖窗口的點擊。這條線顯示為矢量,指明了方向。如需要改變線段的方向,在終端線(Terminal Line)一列,選擇切點ndpo s)重復(fù) 3、4 步,設(shè)置該端口其它終端線完成終端線定義后點擊 OK重復(fù) 16 步,設(shè)置其它波端口的終端線終端的S 參數(shù)反映的是波端口節(jié)點電壓和電流的線性疊加。通過節(jié)點電壓和電流端口的導(dǎo)納、阻抗和贗 S 參數(shù)矩陣就能被確定對每個與導(dǎo)體相交的端口,Ansoft HFSS 自動將模式解轉(zhuǎn)變成終端解一般來說,一個單終端線都是建立在參考面或“地”導(dǎo)體與每一個端口的導(dǎo)體之間電壓的參考極性用終端線的箭頭確定,頭
20、部()為證,尾部()為負。來的。如果你決定建立了終端線,你就必須在每個端口和每端口都建立終端線2.5.7 定義波斷波端口的定位露于背景的面設(shè)定為波端口。背景已經(jīng)被命名為 Outer. 因此,一個面如果表露于背景則它與 outer 相連。用戶可以通過主菜HFSSBoundary Display(Solver View)選擇所有的區(qū)域定位Solver View of Boundaries,點擊Visibility outer波端口定義波端口,你必須結(jié)建立一波端口定義波端口,你必須結(jié)建立一個不存在的空間或者在已存在物體內(nèi)側(cè)選擇一個面并將它的材料定義成為理想導(dǎo)體不存在的空間自動將邊界賦值為outer。
21、你可以創(chuàng)建一個整個由其它物體包圍空間,然后,從這個物體中剪掉這個間端口平面2.5.8 端口要求于背景,則這個彎曲的表面不AnsoftHFSS假定你所定義的每個端口都與連接到一個于端口具有相同橫截面的半無限長波導(dǎo)。但求解S參數(shù)時,仿真器假定其幾何結(jié)構(gòu)被具有這些截面的自然模式激勵。下面的圖將說明這些橫截面。第一個圖顯示直接在結(jié)構(gòu)外面的導(dǎo)體表面定義了端口第二張圖顯示,模型結(jié)構(gòu)必須添加均勻橫截面部分。左邊模型結(jié)構(gòu)有誤,原因是在模型兩個端口都沒有均勻橫截面的部分。了正確建模,需在每個波端口處添加一段均勻橫截面的傳輸線,如右圖所示均勻橫截面部分的長度必須足夠的長,了正確建模,需在每個波端口處添加一段均勻橫
22、截面的傳輸線,如右圖所示均勻橫截面部分的長度必須足夠的長,這樣才能保證截止模式逐。以保證仿真結(jié)果的精確。例如:如果一個截止模式于損耗和模式截止大約經(jīng)過 1/8 波長逐漸消逝了,這就需要構(gòu)造一個長度為 1/8 波長的均勻波導(dǎo)段。否則,仿真結(jié)果中一定會含高次諧波的影響在端口處附近的不連續(xù)性同樣可以使截止模到端口。如果端口放置在很靠近不連續(xù)性處,由于端口處的邊界條件導(dǎo)致真結(jié)果與對應(yīng)的真實值不同(即:系統(tǒng)迫使每一個端口都是你要求求解模式的線性疊加)。截止模式中的能影響主模的能量并產(chǎn)生錯誤的結(jié)果到端口將如果波在Z 方向,模式的削減可以用函數(shù) 。因此,所需的距離(均勻端口長度)由模式常數(shù)值決定當(dāng)端口長度設(shè)
23、置正確時,在端口處仿真的模為理想匹配,如同波導(dǎo)延伸至無窮遠處一般。對仿真中沒有包含的模,波端口可看成理想導(dǎo)體2.5.9 端口和多模每個高次模都表現(xiàn)為沿著波的不同的場模式。通常,仿真中應(yīng)包括所有模式。在大多數(shù)情況下,你可以接受默的單模模式,但是對那高次,需要改變默認設(shè)置,將其改變成多模模式。如果實模式數(shù)比你指定定的模式數(shù)多,就會產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。模式的數(shù)量隨端口不同而不同模模式是指那些具常數(shù)(rad/m)并且 遠大于衰減常數(shù)(Np/meter)的模式。用下面的方法可確定那些仿真問中應(yīng)包括的模式,首先設(shè)置成不包括自適應(yīng)解的多模模式問題,然后求解。在完成分析之后檢驗每個模的=+:為了能夠在完成分析之后
24、檢驗每個模的常數(shù)HFSS 此時會彈出ysis Setup 菜單中,選擇Matrix Data框如下圖所示。選擇 Gamma 并改變顯示類型為 Real/Imaginary在端口每一個附加在端口每一個附加的模式將產(chǎn)生一組附加的S參數(shù)。假如,在一個3端口器件中每個端口設(shè)置2個模進行分析,其最終結(jié)果是一個66 的S 參量矩陣。一般來說,n 端口的解是由所有端口的激勵數(shù)、模式數(shù)加上源的數(shù)量。如果在仿真中不包含高次模,則需確認波端口有足夠的長的均勻段,使截止模凋落且不會產(chǎn)生反射2.5.10 波端口和對稱面阻抗倍當(dāng)由于使用對稱面使端口的尺寸減少時,為計算電壓損耗和功率流需要調(diào)整端口阻抗理想電對稱面(Per
25、fectESymmetryplane),阻抗倍乘因子為2。該模型的電壓差和功率流只有整個結(jié)構(gòu)的1/2,導(dǎo)致計算出的阻抗也只有整個結(jié)構(gòu)的1/2。只有模型算出的阻抗乘2 以后,其阻抗值才與實際結(jié)構(gòu)相同。理想磁對稱面(Perfect H Symmetry plane),阻抗倍乘因子為 0.5。該模型計算的電壓差與整個結(jié)構(gòu)相同,但功率流只有個結(jié)構(gòu)的 1/2,所以,算出的阻抗為整體結(jié)構(gòu)的 2 倍。所以,阻抗倍乘因子為 0.5如果整體結(jié)構(gòu)同時包含理想電對稱面和理想磁對稱面,則無需調(diào)整。也就是說,無需調(diào)整同時電邊界和理想磁邊界結(jié)構(gòu)輸入阻抗倍乘數(shù),因為理想磁對稱面的阻抗倍乘因子為 0.5,理想電對稱面的阻抗倍
26、乘因子為 2。兩個阻抗倍乘因子相乘HFSS 邊界條件Ansoft HFSS 求解就是對微分形式方程采取有限元方法進行數(shù)值A(chǔ)nsoft HFSS 求解就是對微分形式方程采取有限元方法進行數(shù)值可以使用。在邊界和場源處,場是不連續(xù)的,場的導(dǎo)數(shù)變得沒有意義。因此要邊界條件確不連續(xù)邊界處場的性質(zhì)邊界條件對理方程是常重要的,同時也是求方程的基礎(chǔ)默認邊界條件AnsoftHFSS建立的是一個虛擬的原型世界與邊界間,Ansoft HSS 使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件。的是wave port,是一種允許能量進入或?qū)С鰩缀谓Y(jié)構(gòu)的邊界條件,使用wave port 激勵條件可以計算端口的S 參數(shù);理想電邊界(
27、PerfectE)PerfectE是一種理想電導(dǎo)體或簡稱為理1、 任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面將被自動地定義為理想電邊界并且命名outer 的外部邊界條件2何材料被賦值為PEC(理想電導(dǎo)體)的物體的表面被自動的賦值為理想電邊界并命為smetal 邊界。有限電導(dǎo)率(Finite Conductivity)有限電導(dǎo)率邊界將把物體表面定義有(非理想)的導(dǎo)體。并且可類比為有耗金屬材料的定義。為了模擬有耗表面/meter)的損耗參數(shù)以及導(dǎo)磁率參數(shù)。并且阻抗邊界(Impedance)一個公式計算場行為和損耗的電阻性表面表面的切向電場等于Zs(n xHtan)。表面的阻抗等于Rs + jXs。其中,Rs 是o
28、hms/square 的電阻,Xs 是以ohms/square的電分層阻抗(LayeredImpedance)邊界在結(jié)構(gòu)中多層薄層可以模擬為阻抗利用用戶提供的R、L 和C 值計算出以ohms/square 的阻抗值無限地平面(Infinite Ground Plane)通常,地面可以看成是無限的、理想電壁、有限電導(dǎo)率或者是阻抗的邊界條件。如果結(jié)構(gòu)中使用了輻射邊界的作用是對遠區(qū)場能量物,防止波穿過地平。的作用是對遠區(qū)場能量物,防止波穿過地平。計算的S 參數(shù)包含輻射損耗。當(dāng)結(jié)構(gòu)中包含輻射邊界時,遠區(qū)場計算作為仿真PML(Perfectly matched layer)邊界這是個假想的材料能夠完全吸
29、收磁場,這些材料是各向異性的,有兩種形式的 PML,一種空間終止,意味著電磁場從這個表明輻射空間的任意方向這種情況下要比 邊界更合適,因為 PML 可以和模型距離很近,減少空間問題,另一中 PML 反終止,它類似一個波導(dǎo),波沿該方到無限HFSS 設(shè)計一般步AnsoftHFSS提供了一個直觀、易于使用、用于建HFSS 設(shè)計一般步AnsoftHFSS提供了一個直觀、易于使用、用于建立任意三維無源器件模型的界面。創(chuàng)建一個設(shè)計包括以FileNew,然后點擊 ProjectInsert HFSS Design,新建一個 Project。當(dāng)然可以通過 FileOpen,打開一個已經(jīng)存在的Project。H
30、FSSSolution Type,設(shè)置解算類型,確定如何激勵和收斂。HFSS 有三種解算類型,第一種是模式 創(chuàng)建互連結(jié)構(gòu)模型。HFSS 擁有強大的全參數(shù)三維模型創(chuàng)建功能,簡單的實體建模中,直接使用中提供的基本圖形(主菜單Draw)即可,當(dāng)創(chuàng)建復(fù)雜的物體時,可以用布爾運算操作M)完成挖洞、切開或連接等功能在創(chuàng)建每一個基本結(jié)構(gòu)單元時,HFSS 都會提示確定其屬性,如介電常數(shù)等,默認的材料特性是真(Vacuum)指定平面設(shè)置邊界條件(HFSSBoundariesAssign)。HFSS 有多種邊界條件,在高速設(shè)計中最常電邊界(Perfect E)表示電場垂直于表面。任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面和任何被
31、賦值為 的(理想電導(dǎo)體)的物體表面將被自動地設(shè)置為Perfect E 邊界;理想磁邊界(Perfect H)是指電場方向表面相切;阻抗邊界(Impedance)公式計算場行為和損耗的電阻性表面;輻射邊界6)指定端口設(shè)置激勵(HFSSExci ionsAssign)。HFSS主要有波端口(WavePorts)和集中端(LumpedPorts),而在高速設(shè)計中,使用波端口的情況比較多。HFSS假定你定義的波端口連接到一個半無限長的波導(dǎo),該波導(dǎo)具有與端口相同的截面和材料,每個端口都是獨立地激勵并且在端口中每一個空間射模式的平均功率為 1 瓦,使用波端口可以計算特性阻抗、常數(shù)和S 參數(shù)值得注意的是,在
32、設(shè)置波端口大小時也是很講究的,以經(jīng)常遇到微帶線端口為例,如果設(shè)微帶線寬為高為h,設(shè)置1 所示附件1.gif(2007-1-1810:44AM2.071 微帶線波端口大小設(shè)71 微帶線波端口大小設(shè)7)分析設(shè)置。通過ysis SetupAdd Solution Setup 可以進行自適應(yīng)頻率和收斂標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置通過頻p 可以得到互連結(jié)構(gòu)的掃頻響應(yīng),通常選擇插值olating)8)數(shù)據(jù)處理(HFSSResults)。HFSS 具有功能強大又很靈活的數(shù)據(jù)管理和繪圖能力,可以輸出適合編程,后綴為.m 的S/Y/Z 矩陣參數(shù)文件HFSS V9.2 的幫助文件部分翻計算一個結(jié)構(gòu)內(nèi)的三維電磁場分布所用的仿真技HF
33、SS V9.2 的幫助文件部分翻計算一個結(jié)構(gòu)內(nèi)的三維電磁場分布所用的仿真技術(shù)建立在有限元素法基礎(chǔ)之上。雖然其執(zhí)行過程大部分透明的,但大體了解該方法對于更加有效的使用HFSS 是很有幫助的HFSS 技術(shù)資料對有限元素法及其在HFSS 中的應(yīng)用做了簡單的介紹。它同時描述了如何通過仿真電場磁場來計算模式S 參數(shù),以及這些參數(shù)如何被轉(zhuǎn)化為基于電路理論中的虛擬S 參數(shù)的“節(jié)點”或“電壓”本部分包含以下信息有限元素法激HFSS后處理材S參數(shù)參量分輻射場優(yōu)化分幾何對象(實體) 靈敏度分邊界調(diào)諧有限元素為了求解電磁場的解,HFSS 采用了有限元素法。一般來說,有限元素法將整個問題區(qū)域劃分成幾千個區(qū)域,然后用區(qū)
34、域函數(shù)來描繪每個小區(qū)域(元素)內(nèi)的場在HFSS 中,幾何模型被自動分成大量的四面體,每一個四面體都是一個四面錐。這些四面體的集合被為有限元網(wǎng)格場量的表示方矢量場(如電場E,磁場H)在四面體內(nèi)各個點的值是通過四面體頂點值以內(nèi)插值替換的方式來實現(xiàn)的在每個頂點了與連到該頂點的三條楞相切的場分量。另外,HFSS 還所選楞中點的量場分量,該矢量場與面相切,而與所在楞正交(如下圖所示)。四面體內(nèi)的場通過這些節(jié)點值內(nèi)插替得到通過這種方式描述場量,系統(tǒng)方轉(zhuǎn)化為可用傳統(tǒng)數(shù)字方法解決的矩陣?;鞣N內(nèi)插方案,或者說基本函數(shù),可以用作從節(jié)點值內(nèi)插替換場值一階切向元素基函數(shù)通過頂點和邊上的節(jié)點值來內(nèi)插場值。一階切向元
35、素對于每個四面體來說有 20 個知量零階基函數(shù)僅使用頂點的節(jié)點值因此可假定場在每知量零階基函數(shù)僅使用頂點的節(jié)點值因此可假定場在每個四面面體來說有6 個未知量線性變化零階切向元素對于每個網(wǎng)格尺寸與精在網(wǎng)格尺寸,預(yù)期精度,用到的計算資源量之間有一個交換關(guān)系粗糙網(wǎng)格得到的結(jié)果更加精確。要精確的描述場量,每個元素要占據(jù)足夠小的區(qū)域,以使場量能被節(jié)點充分的內(nèi)插替換然而,要產(chǎn)生場解決,就要用足夠的元素來反演矩陣,這些元素的數(shù)目近似等于四面體節(jié)點數(shù)。對于有量元素的網(wǎng)格來說,這樣一個反演需要大量的計算資源和內(nèi)存資源。因此,較合理的方法是使用這樣的格:用它可以得到較為精確的場解,但是又不會超到的計算機內(nèi)存和處理
36、能力為產(chǎn)生最佳網(wǎng)格,HFSS使用了反復(fù)過程,或稱為適應(yīng)性分析,在此分析中可以自動地將網(wǎng)格精修為臨界區(qū)域。首先,它產(chǎn)生一個基于粗糙原始網(wǎng)格的解決方案,然后,在錯誤密度較高的區(qū)域進行網(wǎng)格精修并生新的解決方案。當(dāng)所選的參數(shù)收斂進入設(shè)定范圍后,HFSS 跳出循環(huán)HFSS 解決為計算與帶端口結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的S 參數(shù),HFSS 進行如下工作將結(jié)構(gòu)分為有限元網(wǎng)格計算該結(jié)構(gòu)每個端口上的模式,這些端口被傳輸線支持,這些傳輸線具有和端口相同的橫截面計算該結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有電磁場模式,假定一次激發(fā)一個模式從反射量和傳輸量計算一般S 矩陣所得到的S 矩陣允許通過給定的輸入信號直接計算傳輸值和反射值,從而將三維電磁場行為簡化為一
37、組頻電路參數(shù)網(wǎng)格產(chǎn)生過以下是一般的網(wǎng)格產(chǎn)生過程1HFSS產(chǎn)生初始網(wǎng)格,該網(wǎng)格包含表面 近設(shè)置2、 如果需要lambda 精修,HFSS 基于材料依賴的波長對初始網(wǎng)格進行精修3、 任何定義的網(wǎng)格操作都用來精修網(wǎng)格4、 如果定義了端口,HFSS 就反3、 任何定義的網(wǎng)格操作都用來精修網(wǎng)格4、 如果定義了端口,HFSS 就反復(fù)精修端口上的二維網(wǎng)格5、 利用結(jié)果網(wǎng)格,當(dāng)電磁場在解決頻率被激發(fā)時,HFSS 計算存在于結(jié)構(gòu)內(nèi)的電磁場6、 如果是執(zhí)行適應(yīng)性分析,HFSS 使用當(dāng)前的有限元素解來評估問題區(qū)域中精確解這些區(qū)域中的四面體會被精修錯誤的區(qū)域7、 HFSS 使用精修過的網(wǎng)格產(chǎn)生另一個解8、 HFSS
38、重新計算錯誤區(qū),反復(fù)過程(解決錯誤分析適應(yīng)性精修)不斷重復(fù),直到滿足了收準(zhǔn)則或完成了適應(yīng)性路徑的最大數(shù)目9、 如果執(zhí)行頻率掃描,HFSS 就會在其他頻率點求解問題而不會進一步精修網(wǎng)格。適應(yīng)性解決只在指解決頻率執(zhí)行注意:HFSS 并不在每次開始解決過程時產(chǎn)生初始網(wǎng)格。只有當(dāng)當(dāng)前網(wǎng)格到時才會產(chǎn)生初始網(wǎng)格相:恢復(fù)至初始網(wǎng)格,播種網(wǎng)格,播種網(wǎng)格指導(dǎo)方針,基于長度的網(wǎng)格精修,基于趨膚深度的網(wǎng)精修,表面 近設(shè)置,修改表面 近設(shè)置的指導(dǎo)方陣,網(wǎng)格區(qū)與問題區(qū),端口網(wǎng)格精修播種網(wǎng)在HFSS 格操作指的是可選擇的網(wǎng)格精修設(shè)置置使你能根據(jù)自己所知的模型幾何知識為 析過程之前提供這些指導(dǎo)方陣能夠減少(有時大大減少)收
39、斂于場解決方案時的路徑數(shù)目,還可減少此決方案網(wǎng)格中最終的四面體數(shù)目。雖然適應(yīng)性分析收斂于可找到場行為的區(qū)域,使的標(biāo)準(zhǔn)(而不標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置)來精修網(wǎng)格,例如材料屬性,可以在最初的幾個路徑解決之后,盡快的找到臨界場行為區(qū)域指導(dǎo)HFSS 網(wǎng)格建設(shè)的技術(shù)稱為“播種”網(wǎng)格。播種通過執(zhí)行HFSSMesh Oprations 命令來實現(xiàn)網(wǎng)格操作可以在任何時候定義。如果你想在適應(yīng)性分析過程之前應(yīng)用他們,他們可用于在初始網(wǎng)格產(chǎn)生后對其進行精修。你也可以選擇“應(yīng)用網(wǎng)格操作而不產(chǎn)生解決”,在這種情況下網(wǎng)格精修應(yīng)用于當(dāng)前網(wǎng)格在某些特殊情況下,你想為一個或多個表面定義“修改HFSS表面 近設(shè)置”的網(wǎng)格設(shè)置,表面 近設(shè)置應(yīng)用于
40、初始網(wǎng)格相:定義網(wǎng)格操技術(shù)資料:網(wǎng)格產(chǎn)生過播種網(wǎng)格指導(dǎo)方針當(dāng)播種網(wǎng)格不是必需時,以下情形是有用的在模型播種網(wǎng)格指導(dǎo)方針當(dāng)播種網(wǎng)格不是必需時,以下情形是有用的在模型幾何的積內(nèi)播種網(wǎng)格:在該區(qū)域希望得到較強的電場或磁場(具有較大的電容性負載或感性負載)。例如某共鳴結(jié)構(gòu)內(nèi)的容性裂縫,鋒利的波導(dǎo)角度或拐角,濾波器結(jié)構(gòu)中多耦合線間的間隙在每個具有比邊界的表面播種網(wǎng)格,例如長PCB 跡線或長導(dǎo)線的表面。使網(wǎng)格點間距大致等導(dǎo)線直徑跡線寬度使你能夠從第一次適應(yīng)性路徑中更精確地捕獲到高表面結(jié)構(gòu)的行為相:定義網(wǎng)格操基于長度的網(wǎng)格精當(dāng)你指定了基于長度的網(wǎng)格精修,你指示HFSS 精修網(wǎng)格,以使四面體元素的長度低于某個
41、特定值。四體的長度定義為它的最長邊的長度你可以指定位于表面或?qū)嵉乃拿骟w的最大長度。也可以指定每次精修時添加的元素的最大數(shù)目。初始網(wǎng)格產(chǎn)生后,你指定的精修標(biāo)準(zhǔn)將用于精修初始網(wǎng)格相:在實體表面分配基于長度的網(wǎng)格精在實分配基于長度的網(wǎng)格精基于趨膚深度的網(wǎng)格精當(dāng)你指定了基于趨膚深度的網(wǎng)格精修后,你要求HFSS 精修位于表面的所有四面體元素的表面三角長度直到其低于某個特定值。基于表面網(wǎng)格建立了一個分層網(wǎng)格。各層根據(jù)趨膚深度和你指定的層數(shù)分級在基于趨膚深度精修的過程中,HFSS建立一系列平行于實體表面的層,各層間隔位于趨膚深度范圍內(nèi)。對于平面表面的每個點,一系列點(P0,P1,P2,Pn)被添加到網(wǎng)格中,
42、n是層數(shù)。P0是表面上的點, P0 至 Pn 的距離是趨膚深度。這些點以非均勻間隔的方式隔開,從 Pn 到 P0,他們的距離以幾何級數(shù)的式遞減例如,如趨膚深度元素層數(shù)的數(shù)目則距離P0,P1距離P1,P2距離P2,P3距離P3.P4 基于趨膚深度的精修首先滿足表面三距離P1,P2距離P2,P3距離P3.P4 基于趨膚深度的精修首先滿足表面三角邊長標(biāo)準(zhǔn),然后引入一系列點到額外層。如果一個限制應(yīng)用于網(wǎng)增加,會發(fā)生下面的一種情況限制高到足夠完成趨膚深度精修限制高到可滿足表面三角邊長準(zhǔn)則,但是沒高到完成深度播種限制甚至沒高到滿足表面三角邊長準(zhǔn)則因為根據(jù)趨膚深度精修會增加許多播種點你首先應(yīng)該用基于長度的精
43、修來精修表面這樣就能得到 準(zhǔn)則,并且 近網(wǎng)格中的元素數(shù)目和表面點的數(shù)目。相:在實體表面分配基于透入深度的精修表面 近設(shè)HFSS 的實體表面可能是平面、柱面、錐面、圓環(huán)面、球面、曲面。原始模型表面稱為真表面。要創(chuàng)建限元網(wǎng)格,HFSS 首先將真表面分成三角形。這些三角形表面稱為琢面表面,因為一系列直線段每個彎曲的或平坦的表面表對平面來說,三角形精確的落在模型表面上;真表面和網(wǎng)格表面在位置和法向上沒有區(qū)別。當(dāng)實體表面非平面,琢面三角平面與實體真表面有一小段間距。這個距離稱為表面偏差,它以模型面偏差與三角形的中心距離更接近,而與三角形頂點的接近程度較小來衡量。曲面上不同點上的法線方向不同,而三角形上各
44、個點的法線是一致的(在這里,法線被定義為垂直于表的線)。曲面與相應(yīng)的網(wǎng)格面的法線角度的差別稱為法向偏差,法向偏差以度來度量平面上的三角形具比,其值依賴于該三角形的外接圓與內(nèi)切圓半徑之比。對于等邊三角形來說它一個固定值,當(dāng)三角形變窄時它變的趨于無窮大Surface 框你可以在一個或多個平面上一次修改表面偏差,最大允許法向偏差,三形最比。(執(zhí)行HFSSMesh OperationsAssignSurface 表面 近設(shè)置應(yīng)用于初始網(wǎng)格注意:對于初始網(wǎng)格,三角形的所有頂點位于真表面上、在適應(yīng)性網(wǎng)格中,頂點被添加到網(wǎng)注意:對于初始網(wǎng)格,三角形的所有頂點位于真表面上、在適應(yīng)性網(wǎng)格中,頂點被添加到網(wǎng)格表面
45、上,不是真表面上相:修改表面 近設(shè)技術(shù)資料:修改表面 近設(shè)置指導(dǎo)方技術(shù)資料:網(wǎng)格產(chǎn)生過修改表面 近設(shè)置的指導(dǎo)方如果你打算為實體的一個或多個表面修改表面 近設(shè)置,記住以下準(zhǔn)則如果有必要,覆蓋掉默認表面 近設(shè)置,以便更精確的描述曲面。更精確的描述將增加網(wǎng)格尺寸并需CPU 時間和內(nèi)存如果你想通過使用較粗糙的曲面描述從而得到一個快速解決,對整個實體設(shè)置粗糙設(shè)置,而不僅僅是個表面比的值被設(shè)為 1 時,HFSS 很難滿足此命令,因為一個任意形狀很難完全用等邊三角形來填充因此比設(shè)為 1 會導(dǎo)致不合理的大量網(wǎng)格HFSS 將平坦實體比設(shè)為4 而將曲面實體設(shè)為1.2相:相關(guān)表面 近設(shè)技術(shù)資料:表面 近設(shè)網(wǎng)格區(qū)與問
46、題HFSS 區(qū)分網(wǎng)格區(qū)與問題區(qū)。問題區(qū)指的是產(chǎn)生解決并精修網(wǎng)格的區(qū)域。網(wǎng)格區(qū)包括問題區(qū),指的是生初始網(wǎng)格的區(qū)域。當(dāng)初始網(wǎng)格產(chǎn)生之后,僅在問題區(qū)對網(wǎng)格進行精修問題區(qū)包含的區(qū)域剛好將整個設(shè)計包含其中。而網(wǎng)格區(qū)至少要比模型大十倍。網(wǎng)格區(qū)中未被實體占據(jù)的為完美導(dǎo)體,即使其中產(chǎn)生了網(wǎng)格,背景區(qū)中也不產(chǎn)生任何解。HFSS在解決過程中自動定義網(wǎng)格區(qū)。問題區(qū)與網(wǎng)格區(qū)可通過下圖說明端口解每個端口的激勵場模式必須在求解該結(jié)構(gòu)內(nèi)所有三維電磁場之前進行計算。HFSS 計算自然場模式,這模式可以存在于與端口有相同橫截面的傳輸結(jié)件。作為結(jié)果的二維場模式作為全部三維問題的邊界激勵HFSS 假定每個端口聯(lián)結(jié)在與端口有相同橫截
47、面波導(dǎo)上。因此,激勵場就是與傳導(dǎo)波有關(guān)的場HFSS 假定每個端口聯(lián)結(jié)在與端口有相同橫截面波導(dǎo)上。因此,激勵場就是與傳導(dǎo)波有關(guān)的場,傳導(dǎo)波沿著與端口連接的波。其中, 是復(fù)數(shù)或復(fù)函數(shù)的實部E(x,y)是一個相位矢量場是復(fù)傳輸常數(shù),其是波的衰減常數(shù)是與波有關(guān)的傳輸常數(shù),該波決定了在給定時間t 下,相角如何隨著z 而變化是角頻率j是虛在這里,x 軸和 y 軸被假定位于端口橫截面上,z 軸則沿著方向波動方波導(dǎo)內(nèi)傳導(dǎo)波的場模式可通過得到方得到。以下波模塊要求解的方程可直接通過方其中,E(x,y)是代表振蕩電場的相量K0空間波數(shù)是角頻率是復(fù)相對磁導(dǎo)率是復(fù)相對電容率當(dāng)波模塊解這個方程時,它得到了以相量E(x,
48、y)形式表示的激勵場模式。通過相應(yīng)的與 H 有關(guān)的波動方它還能獨立求解H(x,y)。這些相量解對于z 和t 來說是獨立的,只有在被 相乘變?yōu)閭鲗?dǎo)波時才與z 相關(guān)同時注意由波模塊解出的激勵場模式只有在給定頻率下才有效。不同的激勵場模式在點下求出的不同的頻端口上的網(wǎng)格精波模塊計算激勵場模式時將其看作二維有限元問題。與端波模塊計算激勵場模式時將其看作二維有限元問題。與端口聯(lián)系的網(wǎng)格只不過是與端口表面相對應(yīng)的四體三角的二維網(wǎng)格。波模塊對此二維網(wǎng)格反復(fù)計算而不用到“網(wǎng)格產(chǎn)生器”精修過程如下1、 使用初始網(wǎng)格四面體表面三角網(wǎng)格,波既求解磁場H,也求解電場E2、 要確定二維解是否精確,波使用如下公式其中H
49、和E 都是相量3波首先使用合適的波動方程獨立計算E 和H,然后計算 并將結(jié)果與已求出的E 比較然后計算 將結(jié)果與已求出的H 比較4、 如果比較結(jié)果落在允許偏差內(nèi),則接受該解,否則端口上的二維網(wǎng)格將被精修,波會執(zhí)行另一次反復(fù)5、 任何已被添加到端口表面的網(wǎng)格點都會被讀出到已有的網(wǎng)格文件中。下次當(dāng)網(wǎng)格產(chǎn)生器開始工作時些點就會被組合到全部三維網(wǎng)格中要詳細了解波模塊執(zhí)行理論,參考下文Jin-FaLee,Din-KowSun,andZoltanJ.Cendes,“Full-ysisofDielectricWaveguidesTangentialVectorFiniteElements,”IEEENo8,
50、AugustionsonMicrowaveTheoryandTechniques,vol.相:技術(shù)文件:網(wǎng)格產(chǎn)生過模對于有假定橫截面的波導(dǎo)或傳輸線,存在一系列基本場類型,或模式,可以滿足特定頻率下。這些模式的任意線性組合都可存在于波導(dǎo)中。默認情況下,HFSS 只計算占主導(dǎo)地位的場模式方HFSS結(jié)已經(jīng)接觸 HFSS 近兩個月了想用于材料電磁的設(shè)計和計算不知是否可行nowhavefollowedthele_heathechapter9.0_EMC/EMIinfull10.0 成功的做出了個結(jié)果,現(xiàn)在把看到別人的、自己知HFSS結(jié)已經(jīng)接觸 HFSS 近兩個月了想用于材料電磁的設(shè)計和計算不知是否可行n
51、owhavefollowedthele_heathechapter9.0_EMC/EMIinfull10.0 成功的做出了個結(jié)果,現(xiàn)在把看到別人的、自己知道的做一下總結(jié):The s:building3Dsoliding;setboundariesandionsyzetheBeforewebuildtheing,weshouldthinkaboutwhatkindofmethodweuse,arethreekindsofsolutiontype:drivendriventerminal;eigenmode 模式驅(qū)計算以模式為基礎(chǔ)的S 參數(shù).根據(jù)波導(dǎo)模式的入射和反射功率表示S 數(shù)矩陣的解,波導(dǎo),天
52、線等用這個模式多終端驅(qū)動(Driven 計算以終為基礎(chǔ)的多導(dǎo)體傳輸線端口的 S 參數(shù)。此時,根據(jù)傳輸線終端的電壓和電流表示 參數(shù)矩陣的解-微帶類用這個比較多! 本征模(Eignemode) 計算某一結(jié)構(gòu)的本模式! Eignemode solver does not use ports and dont support radiation boundaries.Afterlaunchingthesoftware,weshouldsettooloptions,includedHFSSoptionandmeroptionSelectitemtooloption wecanseethoseoption
53、swillopenaprojectbyectsolutiontype HFSSsolutiontypetheunits 3D可以在其它狀態(tài)下改變3D 包括了與型有關(guān)的操作和設(shè)置Setdefaultmaterial 在set 一次后的情況下其后建立mer 都是在material 下的 在default 的情況下history 的列表中按材料的類進行分類建立模型過程中使用相對坐標(biāo)會很方便, 3D systemcreaterelativeCSOffset , 在建模過程中可能要使用很多相對坐標(biāo),set 相對坐標(biāo)的時候,offset 是相對于當(dāng)前CS 的位移,在3D systemset working
54、 CS 可以選擇使某個坐標(biāo)為當(dāng)前工作坐標(biāo),在history 的 coordinatesystem 的列表中顯示所有的坐標(biāo)系,當(dāng)前工作坐標(biāo)將有個W的標(biāo)記。在模型復(fù)雜的時候需要用適當(dāng)?shù)姆绞竭M行選擇某些面、體進行編輯,在 edit 供了多種方式常用editselectby在選擇后可以setboundary 等一些操同樣可以在history 里雙擊某項名字從而edit property設(shè)置好boundary 和就可以進ysissetupysissetupaddsolutionsetup 其中包括最大umnumberofpass 每兩步迭代之間的誤差,看來上的數(shù)值分析還yze 之前運行一selectHF
55、SSvalidationcheck 運行check 以后雖然沒出現(xiàn)問題,也不能說明,模型正確,一定能計算出結(jié)果,只是說明完成了建模過程中的每個步驟,message 窗口,得到信息以便修yzeall message 窗口中可以知的完成情況;從solutiondata 中有三,其中主要可以從 convergence 中看迭代計算的收斂情況;同樣可以看到場的分布狀況 首先選擇 某個部位HFSSfieldsfields從這個菜單中可以選擇要顯示電場或者磁場例子中選擇的是地平面 editselectby nameground 顯示某個部位的場分布HFSSfieldsfields 可以看到關(guān)于顯示電場 磁
56、場的選擇下圖是heat sink 的 ground configuration 的 ground 的電場分布HFSS 幫助文件翻單頻率解單布HFSS 幫助文件翻單頻率解單頻率解決在單個頻率點產(chǎn)生適應(yīng)性或非適應(yīng)性解,解決頻率在 Solution 框中最高的區(qū)域從而提高了隨后的適應(yīng)性解的精度。執(zhí)行單頻率解決方案的程序如下所示頻率掃當(dāng)你想通過一個頻率范圍產(chǎn)生解時,使用頻率掃描。你可以選擇以下一種掃描方式快速:為每個小頻率范圍產(chǎn)生唯一的全場解。最適用于突的模型或在頻帶內(nèi)改變操的模型。一個快速掃描方案可以得到場在諧的模型。一個快速掃描方案可以得到場在諧振點附近行為的精確描述離散:在頻率范圍內(nèi)特定頻率點上
57、產(chǎn)生場解。最適用于只用頻帶內(nèi)一部分頻率點來精確描結(jié)果:用來評估全部頻率范圍內(nèi)的解。最適用于頻帶很寬且頻率相應(yīng)比較光滑的情況,以快速掃描的內(nèi)存超出了可用值快速頻率掃快速頻率掃描為每個小頻率范圍產(chǎn)生唯一解當(dāng)模型在頻譜范圍忽然諧振或改變行為時選快速掃描??焖賿呙枘艿玫街C振點附近行為的精確表示基于適應(yīng)性 Lanczos-Pade 掃描(ALPS)的求解器從中心頻率場解來外推要求的頻帶范圍場解如果解決頻率位于頻帶范圍內(nèi)(比起始頻率高且比終止頻率低,HFSS 將解決頻率作為心頻率。否則頻帶范圍的中點被用作中心頻率記住,HFSS在解決頻率的適應(yīng)性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應(yīng)性解決,心頻率的場解
58、是最精確的。取決于你在頻率范圍內(nèi)要求的精度水平,你可以在其它中心頻執(zhí)行頻率掃描全場解只在中心頻率被保存,而 S 參數(shù)在所有頻率點被保存;然而,快速掃描允許掃描圍內(nèi)所有頻率項的后處理快速掃描所需要的時間大大多于單個頻率解決的時間注意當(dāng)執(zhí)行快速掃描時頻率范圍內(nèi)的任何端口模式不能與切口相交叉如果出現(xiàn)了交叉一個錯誤信息就會出現(xiàn),列這個原則的端口和模式快速掃描程序如下所示離散頻率掃離散掃描在頻帶內(nèi)的特定頻率點產(chǎn)生場解。例如,指定頻帶1000MHz 2000MHz,步長 點的場解會保存,在這個例子中是2000MHz。設(shè)置了求解點后,如果你想保存特定點的場解,選擇 Save Fields,每個頻率點的 S
59、參數(shù)被保存。你要求的步數(shù)越多,完成頻率掃描所的時間越長如果頻帶范圍的解只需一些頻率點就能精確表示,選擇離散掃描記住,HFSS在解決頻率的適應(yīng)性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,記住,HFSS在解決頻率的適應(yīng)性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應(yīng)性解決,有很大的變化。如果你想使變化最小,你可以選擇頻帶中心作為解決頻率。然后,檢查了果后,在解決頻率設(shè)置為臨界頻率時運行額外的解決頻率掃在允許誤差內(nèi)。當(dāng)解達到允許誤差標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)生了最大數(shù)目的解后,掃描完成。要了解解的多信息,增加步數(shù)并重新執(zhí)行掃描每個點的場解都會被刪除,這樣下一個點的新的場解就會產(chǎn)生。只有最后計算的頻率點的有場解才會被保存。每個頻率點的 S
60、 參數(shù)都會被保存當(dāng)頻率范圍很寬或頻譜響應(yīng)較為平滑,或者快速掃描的內(nèi)存需求超到的內(nèi)存,選擇入掃描的掃描所花的時間比離散掃描少的多,因為全場解是基于最少頻率點被內(nèi)插替掃描的最大時間可表示為單個頻率解決時間乘上最大解決次數(shù)記住,HFSS 在解決頻率的適應(yīng)性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應(yīng)性解決產(chǎn)生的初始網(wǎng)格將應(yīng)用于問題。系統(tǒng)將使用這個網(wǎng)格而不再進一步對其進行精修解決類型(求解器設(shè)置受驅(qū)模式解當(dāng)你想用 HFSS 計算微波傳輸帶,波導(dǎo),傳輸線高頻結(jié)構(gòu)的基于模式的S 參數(shù)時擇 Driven Modal。S 參數(shù)解決將用一系列波導(dǎo)模的入射和反射能量來表示受驅(qū)終端解當(dāng)你想用 HFSS 計算基于終端的
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