HFSS及其應(yīng)用解析.ppt

AnsoftHFSS電磁仿真及其應(yīng)用 一 HFSS簡介 美國Ansoft公司開發(fā)的采用有限元法全波電磁仿真軟件 以其無與倫比的仿真精度和可靠性 快捷的仿真速度 方便易用的操作界面 穩(wěn)定成熟的自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)成為業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場設(shè)計(jì)和分析的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HFSS HighFrequencyStructureSimulator 二 HFSS原理 有限元方法 FiniteElementMethod FEM 自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù) 三 HFSS的應(yīng)用 射頻和微波無源器件設(shè)計(jì) HFSS能夠快速精確地計(jì)算各種射頻 微波無源器件的電磁特性 得到S參數(shù) 傳播常數(shù) 電磁特性 優(yōu)化器件的性能指標(biāo) 并進(jìn)行容差分析 三 HFSS的應(yīng)用 天線 天線陣列設(shè)計(jì) HFSS能夠快速精確地計(jì)算天線的各種性能 包括二維 三維遠(yuǎn)場和近場輻射方向圖 天線的方向性 增益 軸比 半功率波瓣寬度 內(nèi)部電場分布 天線阻抗 電壓駐波比 S參數(shù)等 三 HFSS的應(yīng)用 高速數(shù)字信號完整性分析 HFSS能夠自動(dòng)和精確地提取高速互聯(lián)結(jié)構(gòu)和版圖寄生效應(yīng) 結(jié)合AnsoftDesigner或其它電路仿真分析工具去仿真瞬態(tài)現(xiàn)象 三 HFSS的應(yīng)用 電磁干擾和電磁兼容 EMI EMC 分析 HFSS強(qiáng)大的場后處理功能可以把整個(gè)空間的場分布以色標(biāo)圖的方式直觀地顯示出來 進(jìn)一步通過場計(jì)算器 FieldCalculator 可以給出電場 磁場強(qiáng)度的最強(qiáng)點(diǎn) 并能輸出詳細(xì)的場強(qiáng)值和坐標(biāo)值 三 HFSS的應(yīng)用 電真空器件設(shè)計(jì) HFSS強(qiáng)大的本征模求解器結(jié)合周期性邊界條件 能夠準(zhǔn)確地仿真分析器件的色散特性 得到歸一化相速與頻率的關(guān)系以及結(jié)構(gòu)中的電磁場分布 為這類器件的設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)手段 三 HFSS的應(yīng)用 目標(biāo)特性研究和雷達(dá)散射截面 RCS 仿真 HFSS中定義了平面波入射激勵(lì) 結(jié)合輻射邊界條件或PML邊界條件 可以準(zhǔn)確地分析復(fù)雜目標(biāo)的RCS 三 HFSS的應(yīng)用 比吸收率 SAR 計(jì)算比吸收率是單位質(zhì)量的人體組織所吸收的電磁輻射能量 它的大小表明了電磁輻射對人體健康的影響程度 HFSS可以準(zhǔn)確地計(jì)算出指定位置的局部SAR和平均SAR 三 HFSS的應(yīng)用 光電器件仿真設(shè)計(jì) HFSS的應(yīng)用頻率 30MHz 300GHz 達(dá)到光波波段 能夠精確仿真光電器件的特性 半導(dǎo)體熱器件 熱敏電阻 四 HFSS設(shè)計(jì)流程 新建工程 設(shè)置求解類型 創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型 求解設(shè)置求解頻率 掃頻設(shè)置 分配材料屬性分配邊界條件分配端口激勵(lì) 網(wǎng)格剖分細(xì)化 求解 結(jié)果是否收斂 是否需要掃頻分析 掃頻分析 數(shù)據(jù)后處理查看S參數(shù) 場分布圖等 自適應(yīng)網(wǎng)格剖分和求解過程 否 是 是 否 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 工具欄 工程管理窗口 工程樹 屬性窗口 信息管理窗口 模型窗口 進(jìn)程窗口 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 建立模型 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 分配材料屬性 系統(tǒng)集成材料庫 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 分配材料屬性 自定義新材料 各向同性 各向異性 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 分配材料屬性 自定義新材料 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 周期性邊界條件 主從邊界條件 Master Slave 可以模擬平面周期結(jié)構(gòu) 這對于模擬無限大平面及無限陣列非常有用 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 激勵(lì) Floquent端口專門用于平面周期結(jié)構(gòu)問題 從本質(zhì)上說 Floquent模式是一類平面波 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 求解設(shè)置 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 計(jì)算信息查詢 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 計(jì)算結(jié)果 S參數(shù) 無金屬襯底 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 計(jì)算結(jié)果 S參數(shù) 有金屬襯底 四 HFSS設(shè)計(jì)實(shí)例 為提高仿真結(jié)果的