HFSS及其应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Ansoft HFSS电磁仿真及其应用,一、HFSS简介,美国Ansoft公司开发的采用有限元法全波电磁仿真软件，以其无与伦比的,仿真精度,和,可靠性,、,快捷的仿真速度,、,方便易用,的操作界面、稳定成熟的,自适应网格剖分技术,成为业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。,HFSS(High Frequency Structure Simulator),二、HFSS原理,有限元方法,(Finite Element Method,FEM),自适应网格剖分技术,三、HFSS的应用,射频和微波无源器件设计,HFSS能够快速精确地计算各种射频/微波无源器件的电磁特性，得到S参数、传播常数、电磁特性，优化器件的性能指标，并进行容差分析。,三、HFSS的应用,天线、天线阵列设计,HFSS能够快速精确地计算天线的各种性能，包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天线的方向性、增益、轴比、半功率波瓣宽度、内部电场分布、天线阻抗、电压驻波比、S参数等。,三、HFSS的应用,高速数字信号完整性分析,HFSS能够自动和精确地提取高速互联结构和版图寄生效应，结合Ansoft Designer或其它电路仿真分析工具去仿真瞬态现象。,三、HFSS的应用,目标特性研究和雷达散射截面,(RCS),仿真,HFSS中定义了平面波入射激励，结合辐射边界条件或PML边界条件，可以准确地分析复杂目标的RCS。,三、HFSS的应用,比吸收率,(SAR),计算,比吸收率,是单位质量的人体组织所吸收的电磁辐射能量，它的大小表明了电磁辐射对人体健康的影响程度。,HFSS可以准确地计算出指定位置的局部SAR和平均SAR。,三、HFSS的应用,光电器件仿真设计,HFSS的应用频率（30MHz300GHz）达到光波波段，能够精确仿真光电器件的特性。,半导体热器件：热敏电阻,四、HFSS设计流程,新建工程,设置求解类型,创建设计模型,求解设置,求解频率、扫频设置,分配材料属性,分配边界条件,分配端口激励,网格剖分细化,求解,结果是否收敛,是否需要扫频分析,扫频分析,数据后处理,查看S参数、场分布图等,自适应网格剖分和求解过程,否,是,是,否,四、HFSS设计实例,工具栏,工程管理窗口,工程树,属性窗口,信息管理窗口,模型窗口,进程窗口,四、HFSS设计实例,建立模型,四、HFSS设计实例,分配材料属性,系统集成材料库,四、HFSS设计实例,分配材料属性,自定义新材料,各向同性,各向异性,四、HFSS设计实例,分配材料属性,自定义新材料,四、HFSS设计实例,周期性边界条件,主从边界条件（Master&Slave）可以模拟平面周期结构，这对于模拟无限大平面及无限阵列非常有用！,四、HFSS设计实例,激励,Floquent端口专门用于平面周期结构问题，从本质上说，Floquent模式是一类平面波。,四、HFSS设计实例,求解设置,四、HFSS设计实例,计算信息查询,四、HFSS设计实例,计算结果,S,参数,无金属衬底,四、HFSS设计实例,计算结果,S,参数,有金属衬底,四、HFSS设计实例,为提高仿真结果的准确性和可靠性，需要进一步对模型进行优化计算，包括放大外空间尺寸、细化网格、提高收敛精度等，与此同时，对计算机的性能要求会随之上升，需要根据现实条件进行取舍。,