hfss中文教程學(xué)習(xí)小結(jié)

對(duì)于一個(gè)具體的高頻電磁場(chǎng)仿真問(wèn)題，首先應(yīng)該看看它是否可以采用對(duì)稱(chēng)面。這里面的約束主要在幾何對(duì)稱(chēng)和激勵(lì)對(duì)稱(chēng)要求。如果一個(gè)問(wèn)題的激勵(lì)并不要求是可改變的，比如全部同相饋電的陣列，此時(shí)最好采用對(duì)稱(chēng)，甚至可以采用2個(gè)對(duì)稱(chēng)（E和H對(duì)稱(chēng)），將可以大大節(jié)約時(shí)間和設(shè)備資源。22時(shí)間大約是采用等效面為偶極子的4～5倍，由此可見(jiàn)一般。HFSS8里提供了一種新的激勵(lì)：LumpPort，這種激勵(lì)避免了建立一個(gè)LumpPortPort的校準(zhǔn)線和阻3個(gè)倍頻程，最好分段計(jì)算，例如以一個(gè)為一段，也就是說(shuō)在不同的頻段計(jì)2軸差距太大，以采用相似形邊界或圓宜采用球形，此時(shí)為了得到結(jié)果準(zhǔn)確也只好犧牲時(shí)間了；另在HFSS8中提供了一種新的吸收邊界——PML邊界條件，對(duì)于這種邊界，筆者并不是于一些特殊的復(fù)雜問(wèn)題，這種邊界有很多的空間是無(wú)用的，此時(shí)還不如H/Natrue邊界條件，通常，如果是在面上開(kāi)孔，將 算精度不要太高，實(shí)際中曾見(jiàn)到有操作者將問(wèn)題的S參數(shù)精度設(shè)定為8～12次，對(duì)于輻射問(wèn)題，一6～8次左右即可觀察結(jié)果，如果不夠再?zèng)Q定是否繼續(xù)計(jì)算。HFSS3種方式：快速、離散和插值。其中離散掃描HFSS所能計(jì)算的問(wèn)題規(guī)模與計(jì)算機(jī)硬件關(guān)系很大，其次是所使用的操作系統(tǒng)。在HFSS8里，問(wèn)題描述矩陣的階基本和網(wǎng)格數(shù)正比，對(duì)于四面體上10萬(wàn)的問(wèn)題也能游刃有余（只要機(jī)器夠好），然而這并非是指實(shí)際問(wèn)題的已經(jīng)接觸HFSS近兩個(gè)月了，想用于材料電磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，不知是否可行，nowhavefollowedtheexample_heatsinkinthechapter9.0_EMC/EMIinfullbook10.0成功的做出了個(gè)結(jié)果，現(xiàn)在把看到別人的、自己知道的做一下總結(jié)：Themainprocess:building3Dsolidmodeling;setboundariesandexcitations; yzetheresultBeforewebuildthemodeling,weshouldthinkaboutwhatkindofmethodweuse,therearethreekindsofsolutiontype:drivenmodel;driventerminal;eigenmode模式驅(qū)動(dòng)(Driven)-----計(jì)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參數(shù)矩陣的解,波導(dǎo),天線等用這個(gè)模式多終端驅(qū)動(dòng)(DrivenTerminal)S,! 構(gòu)的諧振頻率以及這些諧振頻率下的場(chǎng)模式!Eignemodesolverdoesnotuseportsanddon’tsupportradiationboundaries.Afterlaunchingthesoftware,weshouldsettooloptions,includedHFSSoptionand3DmodeleroptionSelectthe itemtool>optionwecanseethoseoptionsSoftwarewillopenaprojectbydefaultFirststepisselectsolutiontypeHFSS>solutiontypeSettheunits3Dmodeler>units單位可以在其它狀態(tài)下改變3Dmodeler 包括了與模型有關(guān)的操作和設(shè)置Setdefaultmaterial在set一次后的情況下其后建立的modeler都是在此material下的在default的情況下history的列表中按材料的種類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)建立模型過(guò)程中使用相對(duì)坐標(biāo)會(huì)很方便，3Dmodeler>coordinatesystem>create>relativeCS>Offset,在建模過(guò)程中可能要使用很多相對(duì)坐標(biāo)，在setsystem>setworkingCS可以選擇使某個(gè)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(gè)W的標(biāo)里提供了多種方式常用edit>select>byname 等一些操作同樣可以在history里雙擊某項(xiàng)名字從而editproperty，設(shè)置好boundary和excitation就可以進(jìn)行ysissetupHFSS>ysissetup>addsolutionsetup其中包括最大迭代次數(shù)umnumberofpass每?jī)刹降g的誤差，看來(lái)上的數(shù)值分析還是有用的在yze之前運(yùn)行一下modelvalidation selectthe itemHFSS>validationcheck只是說(shuō)明完成了建模過(guò)程中的每個(gè)步驟,由message窗口，得到信息，以便修 HFSS>yzeall在message窗口中可以知道yze的完成情況；從solutiondata中有三個(gè)，其中主要可以從convergence中看出迭代計(jì)算的收斂情況；同樣可以看到場(chǎng)的分布狀況首先選擇model某個(gè)部位，HFSS>fields>fields從這個(gè)菜單中可以選擇要顯示電場(chǎng)或者磁場(chǎng)例子中選擇的是地平面edit>select>byname>ground顯示某個(gè)部位的場(chǎng)分布HFSS>fields>fields>可以看到關(guān)于顯示電場(chǎng)磁場(chǎng)的選擇下圖是heatsink的groundconfiguration的ground的電場(chǎng)分布AnsoftHFSS間平面、表面或交界面處的特性。邊界條件對(duì)理解方程是非常重要的同時(shí)也是求解方程的基礎(chǔ)?！?.1用AnsoftHFSS求解的波動(dòng)方程是由微分形式的方程推導(dǎo)出來(lái)的。在作為一個(gè)AnsoftHSS用戶你必須時(shí)刻都由邊界條件確定場(chǎng)的假設(shè)。由的。對(duì)邊界條件的不恰當(dāng)使用將導(dǎo)致的結(jié)果。器件來(lái)說(shuō)，AnsoftHSS可以被認(rèn)為是一個(gè)虛擬的原型世界。與邊界為無(wú)限空AnsoftHSS使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件。§2.21 2、表面近似3§2.3聯(lián)的物體表面將被自動(dòng)地定義為理想的電邊界（PerfectE）并且命名為外部如果有必要，你可以改變于背景材料的表面性質(zhì)，使其性質(zhì)與理想的電邊Conductivity）或阻抗邊界（Impedanceboundary）。有限電導(dǎo)邊界可以是新定義于背景材料的表面為輻射邊界（RadiationBoundary）?！?.4理想電邊界（PerfectE）——PerfectE是一種理想電導(dǎo)體或簡(jiǎn)稱(chēng)為理想導(dǎo)體。1電邊界并命為smetal邊界。理想磁邊界（PerfectH）——PerfectH是一種理想的磁邊界。邊界面上的電（/meter）為單位的損耗參數(shù)以及導(dǎo)磁率參數(shù)。計(jì)算的損耗是頻率的面電阻（Zs）就等于(1+j)/(ds)。其中，s是導(dǎo)體的電導(dǎo)率μ表面的切向電場(chǎng)等于Zs(nxHtan)。表面的阻抗等于Rs+jXs。其中，分層阻抗（LayeredImpedance）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(jìn)一步的信息可以在中尋找。RLC（LumpedRLC）——一組并聯(lián)的電阻、電感和電容組成的表以ohms/square為單位的阻抗值。無(wú)限地平面（InfiniteGroundne）——通常，地面可以看成是無(wú)限的、理面的作用是對(duì)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)能量的物，防止波穿過(guò)地平面。為了模擬無(wú)限大S參數(shù)包含輻射損耗。當(dāng)結(jié)構(gòu)中包含輻射邊界時(shí)，遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)計(jì)算作為§2.5之前，必須確定在每一個(gè)端口激勵(lì)場(chǎng)的模式。AnsoftHFSS使用任意的端口解AnsoftHFSS默認(rèn)所有的幾何結(jié)構(gòu)都被完全裝入一個(gè)導(dǎo)電的層，沒(méi)有能量穿過(guò)這個(gè)層。當(dāng)你應(yīng)用波端口（WavePorts）于你的幾何結(jié)構(gòu)時(shí)， §2.5.1波端口（Wave射模式的平均功率為1瓦。波端口計(jì)算特性阻抗、復(fù)常數(shù)和S參數(shù)。是諧振電場(chǎng)的矢量表達(dá)式；無(wú)些矢量解與和關(guān)，只要在矢量解后面乘上它們就變成了行波。無(wú)§2.5.2模式某些情況下，由于幾何結(jié)構(gòu)的作用像一個(gè)模式變換器，計(jì)算中包階模構(gòu)）轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)端口的模式2時(shí)，我們有必要得到模式2S參數(shù)。下一個(gè)端口，那么和這些相關(guān)的S參數(shù)就必須被考慮。如果在到造成），那么我們就可以不考慮這些的S參數(shù)。行歸一化。這種類(lèi)型的S參數(shù)叫做廣義的S參數(shù)。S參數(shù)必須用常數(shù)特性阻抗進(jìn)行歸一化。如何歸一化，參看波端口校注解：對(duì)廣義S參數(shù)歸一化，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不一致。例如，既然波端口S參數(shù)將不會(huì)表現(xiàn)出各個(gè)端口間的相互作用，§2.5.3想磁對(duì)稱(chēng)面（PerfectHsymmetry）面。使用對(duì)稱(chēng)面時(shí)，需要填入正確的阻抗§2.5.4AnsoftHFSS在端口對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行積分計(jì)算電壓的積分路徑。AnsoftHFSS利用這個(gè)電壓計(jì)算波端口的特性阻抗。這S參數(shù)的歸一化是有用的。通常，這個(gè)阻抗指定為特定的值，例如，50歐姆。項(xiàng)。如果你不定義積分線，S參數(shù)的計(jì)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(yùn)行端口解（ports-onlysolution），幫助你確定如何從列表中為第一個(gè)模型選擇積分線（IntegrationLine）一列。然后，選擇新線（NewLine）。息，請(qǐng)參閱XX章。在積分線（IntegrationLine）一列，選擇切換終點(diǎn)（SwapEndpoints）。AnsoftHFSSS矩陣值是對(duì)每個(gè)端口的阻抗進(jìn)行歸一化的結(jié)果。然算特征阻抗的方法有很多種（Zpi,Zpv,Zvi）。AnsoftHFSSZpi。這個(gè)阻抗的計(jì)算使用波端口處的功率和電流。另外兩種方法ZpvZvi需要計(jì)算電壓的積分線。利用每一個(gè)模式的積分線，solution）時(shí)可以將其忽略不計(jì)。頭等。它們通常使用端口S參數(shù)。在項(xiàng)目樹(shù)（ProjectTree）中打開(kāi)激勵(lì)（Excitations），并雙擊被校準(zhǔn)從列表中為第一個(gè)模型選擇終端線（TerminalLine）一列。然后，選擇新線（NewLine）。息，請(qǐng)參閱XX章。在終端線（TerminalLine）一列，選擇切換終點(diǎn)（SwapEndpoints）。流端口的導(dǎo)納、阻抗和贗S參數(shù)矩陣就能被確定。對(duì)每個(gè)與導(dǎo)體相交的端口，AnsoftHFSS自動(dòng)將模式解轉(zhuǎn)變成終端解?！?.5.7于背景則它與outer相連。用戶可以通過(guò)主菜單HFSSèBoundaryDisy（SolverView）SolverViewofBoundaries，點(diǎn)擊Visibility查看outer。 界賦值為outer。你可以創(chuàng)建一個(gè)整個(gè)由其它物體包圍的 面，該表面于背景，則這個(gè)彎曲的表面不能被定義端口?！?.5.8AnsoftHFSS假定你所定義的每個(gè)端口都與連接到一個(gè)于端口具有相同橫截面S參數(shù)時(shí)，仿真器假定其幾何結(jié)構(gòu)被具有這些截面的均勻橫截面部分的長(zhǎng)度必須足夠的長(zhǎng)，這樣才能保證截止模式逐漸。以保能量到端口將會(huì)影響主模的能量并產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。如果波在Z方向上 §2.5.9端口和多重模每個(gè)都表現(xiàn)為沿著波導(dǎo)的不同的場(chǎng)模式。通常，仿真中應(yīng)包括所有的模式。在大多數(shù)情況下，你可以接受默認(rèn)的單模模式，但是對(duì)那些的問(wèn)題，我們需要改變默認(rèn)設(shè)置，將其改變成多模模式。如果實(shí)際（Np/meter）常數(shù) 在HFSS S3端口器件來(lái)說(shuō)，n端口的解是由所有端口的激勵(lì)數(shù)、模式數(shù)加上源的數(shù)量?！?.5.10波端口和對(duì)稱(chēng)面──理想電對(duì)稱(chēng)面（PerfectESymmetryne）,阻抗倍乘因子為2。該模型的電只有模型算出的阻抗乘2以后，其阻抗值才與實(shí)際結(jié)構(gòu)相同。理想磁對(duì)稱(chēng)面（PerfectHSymmetryne），阻抗倍乘因子為0.5。該模型抗為整體結(jié)構(gòu)的2倍。所以，阻抗倍乘因子為0.5。0.52。兩個(gè)阻抗倍乘因子相乘等于1。HFSSS參數(shù)的歸一化ZpvZvi的值就必須何一個(gè)波端口，時(shí)的場(chǎng)的陣，AnsoftHFSS需要計(jì)算各端口,,AnsoftHFSSZpi。這個(gè)阻抗的計(jì)算使用波端口處的功率和電流。另外兩種方法Zpv和Zvi需 /]6solution）時(shí)可以將其AnsoftHFSS（多，然而Ansoft也了自己在性能方面，2個(gè)軟件各有，在業(yè)界每隔一定時(shí)間就會(huì)有一次軟件比賽，值得注意的是，MWSFDTD（有限時(shí)域差分方法），所以MWS的計(jì)算是由時(shí)域得到頻域解HFSS采用的理論基礎(chǔ)是有限元方法，是一種積分方法，其解是頻域的，所以HFSS是由頻域到時(shí)域，對(duì)2預(yù)。除了必須十分明了模過(guò)HFSS，因此對(duì)一些屬于變的，比如全部同相饋電2個(gè)對(duì)稱(chēng)（EH對(duì)稱(chēng)），將可以大大節(jié)約時(shí)間和設(shè)備資源。3維實(shí)體相差無(wú)幾。例如計(jì)算一個(gè)微帶的分支線耦合器，印制板的微帶以及地都保證計(jì)算精度；其次，輻的復(fù)雜問(wèn)題，這種邊界內(nèi)H/Natrue邊界條件，通常，如果是在面上開(kāi)孔，將會(huì)采用后者，簡(jiǎn)很好的耐性來(lái)等待。根據(jù)好的效果，有些問(wèn)題的計(jì)精度不要太高，實(shí)際中曾一般S參數(shù)的精度設(shè)定為HFSS3種方式：快速、離散和插值。到所計(jì)算的頻率范圍內(nèi)的HFSS所能計(jì)算的問(wèn)題規(guī)模與計(jì)算機(jī)硬件關(guān)系很大，其也能游刃有余（只要機(jī)器夠在H