SI-list【中國(guó)】SI-list【中國(guó)】HFSSPORT終極解決方案(二)
2016-09-24 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
本文大綱
本文章分三部分:
(一)wave port與lumped port的理解
(二)兩種port的仿真操作用法
(三)S參數(shù)歸一化的問題
說明:這里說的port主要是針對(duì)Ansys的HFSS電磁場(chǎng)全波仿真器
ANSYS HFSS,是ANSYS公司推出的三維電磁仿真軟件;是世界上第一個(gè)商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真軟件,業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和分析的電子設(shè)計(jì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HFSS提供了一簡(jiǎn)潔直觀的用戶設(shè)計(jì)界面、精確自適應(yīng)的場(chǎng)解器、擁有空前電性能分析能力的功能強(qiáng)大后處理器,能計(jì)算任意形狀三維無源結(jié)構(gòu)的S參數(shù)和全波電磁場(chǎng)。HFSS軟件擁有強(qiáng)大的天線設(shè)計(jì)功能,它可以計(jì)算天線參量,如增益、方向性、遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖剖面、遠(yuǎn)場(chǎng)3D圖和3dB帶寬;繪制極化特性,包括球形場(chǎng)分量、圓極化場(chǎng)分量、Ludwig第三定義場(chǎng)分量和軸比。使用HFSS,可以計(jì)算:
① 基本電磁場(chǎng)數(shù)值解和開邊界問題,近遠(yuǎn)場(chǎng)輻射問題
② 端口特征阻抗和傳輸常數(shù)
③ S參數(shù)和相應(yīng)端口阻抗的歸一化S參數(shù)
④ 結(jié)構(gòu)的本征?;蛑C振解。
而且,由ANSYS HFSS和ANSYS Designer構(gòu)成的ANSYS高頻解決方案,是目前唯一以物理原型為基礎(chǔ)的高頻設(shè)計(jì)解決方案,提供了從系統(tǒng)到電路直至部件級(jí)的快速而精確的設(shè)計(jì)手段,覆蓋了高頻設(shè)計(jì)的所有環(huán)節(jié)。現(xiàn)在最新的版本應(yīng)該到了ANSYS HFSS 16.
2兩種port的仿真操作用法
1.微帶線下wave port
如圖5所示,首先在背景的表面上畫一個(gè)sheet,也就是長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形的高度需要為導(dǎo)體與參考平面的6-10倍,寬度大約為導(dǎo)體寬度的5倍左右,以保證wave port足夠的大,能覆蓋到導(dǎo)體周圍的磁力線,減小仿真偏差,另外要保證port能夠同時(shí)接觸到參考平面和導(dǎo)體。
圖5
然后選中剛才所畫的sheet,點(diǎn)擊右鍵選中則“assign excitation”里的“wave port”然后在對(duì)話框里選好參考平面就OK了,見圖6所示。
圖6
2.微帶線下lumped port
如圖7所示,同樣需要畫一個(gè)sheet,不過這個(gè)sheet沒有高度寬度要求,但是它需要一邊接觸導(dǎo)體,一邊接觸參考平面,注意下sheet不要接觸到空氣盒(airbox),不然仿真時(shí)可能會(huì)報(bào)錯(cuò)
圖7
然后選中剛才所畫的sheet,點(diǎn)擊右鍵選中則“assign excitation”里的“l(fā)umped port”然后在對(duì)話框里選好參考平面就OK了,見圖8所示
圖8
3.帶狀線下wave port
如圖9所示,首先在背景的表面上畫一個(gè)sheet,長(zhǎng)方形的高度需要為導(dǎo)體與參考平面的6-10倍,寬度大約為導(dǎo)體寬度的5倍左右,以保證wave port足夠的大,能覆蓋到導(dǎo)體周圍的磁力線,另外要保證port能夠同時(shí)接觸到兩個(gè)參考平面和導(dǎo)體。
圖9
然后選中剛才所畫的sheet,點(diǎn)擊右鍵選中則“assign excitation”里的“wave port”然后在對(duì)話框里選好兩個(gè)參考平面就OK了,見圖10所示。
圖10
4.帶狀線下lumped port
帶狀線下lumped port比較特殊點(diǎn),因?yàn)橛袃蓚€(gè)參考平面。最好下port之前將導(dǎo)體內(nèi)縮一點(diǎn)以便下port,也就是說導(dǎo)體的邊界比參考平面稍微短一點(diǎn),然后在參考平面間畫一個(gè)sheet,上下邊必須要同時(shí)接觸到兩個(gè)參考平面 ,如圖11所示,然后選中該sheet點(diǎn)右鍵選擇“assign boundary”里的“Perfect E”設(shè)為理想電邊界。
圖11
接著類似于微帶線下lumped port的做法,再畫一個(gè)sheet,平行于參考平面,且垂直并接觸導(dǎo)體和剛才設(shè)置的理想電邊界,如圖12所示。
圖12
選中剛才所畫的sheet,點(diǎn)右鍵選中則“assign excitation”里的“l(fā)umped port”然后在對(duì)話框里選好參考平面(剛才設(shè)置的理想電邊界)就OK了,如圖13
圖13
未完待續(xù).....
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