HFSS算法及应用场景介绍(二)

IE算法是三维矩量法积分方程技术,支持三角形网格剖分。IE算法不需要像FEM算法一样定义辐射边界条件,在HFSS中主要用于高效求解电大尺寸、开放结构问题。与HFSS FEM算法一样,支持自适应网格技术,也可以高精度、高效率解决客户问题,同时支持将FEM的场源链接到IE中进行求解。HFSS-IE算法对金属结构具有很高的适应性,其主要应用领域天线设计、天线布局、RCS、EMI/EMC仿真等方向。图5、HFSS-IE天线布局仿真高频近似算法-PO算法FEM算法和IE算法是精确的全波算法,在超大电尺寸问题上,使用精确全波算法会造成效率的降低。针对超大电尺寸问题,ANSYS推出PO(物理光学法)算法,PO 算法属于高频算法,非常适合求解此类问题,在适合其求解的问题中,具有非常好的效率优势。PO算法主要原理为射线照射区域产生感应电流,而且在阴影区域设置为零电流,不考虑射线追迹或多次反射,以入射波作为激励源,将平面波或链接FEM(IE......阅读全文

HFSS在天线设计上的应用(四)

6)XOZ方向图:方向图是方向性函数的图形表示,它可以形象描绘天线辐射特性随着空间方向坐标的变化关系。辐射特性有辐射强度、场强、相位和极化。通常讨论在远场半径为常数的大球面上,天线辐射(或接收)的功率或者场强随位置方向坐标的变化规律,并分别称为功率方向图和场方向图。天线方向图是在远场区确定的,所以又

HFSS算法及应用场景介绍(一)

前言相信每一位使用过HFSS的工程师都有一个疑问或者曾经有一个疑问:我怎么才能使用HFSS计算的又快又准?对使用者而言,每个工程师遇到的工程问题不一样,工程经验不能够直接复制;对软件而言,随着HFSS版本的更新,HFSS算法越来越多,针对不同的应用场景对应不同的算法。因此,只有实际工程问题切合合适的

HFSS在手机MIMO天线中的应用

1、前言无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性的方向发展。近年来,频率资源的严重不足已经成为遏制无线通信发展的瓶颈。多输入多输出(MIMO)技术无需要额外的发射功率和频谱资源,就可以极大地提高无线通信系统的容量,故MIMO技术已经成为当前研究的一个热门课题,是众多方法中很有潜力和优势的一项技术。而

HFSS算法及应用场景介绍(四)

在HFSS中,使用eigenmode算法可计算三维结构谐振模式,并可呈现图形化空间的谐振电压波动,分析结构的固有谐振特性。依据谐振分析的结果,指导机箱内设备布局和PCB层叠布局,改善电磁兼容特性。图13、Eigenmode算法应用场景总结HFSS里面有各种不同的算法,有全波算法、近似算法以及时域算法

HFSS在天线设计上的应用(二)

4)设置端口激励:天线的馈电点设置在整个天线的中心位置,采用集中端口Lump port,具体设置参考如下。5)设置边界条件:要在HFSS里面分析天线的对外辐射场,需要将边界条件设置为辐射边界,即Radiating only,辐射边界距离辐射体的距离不能小于天线波长的四分之一。如上模型图。6)制定激励

HFSS在天线设计上的应用(一)

HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具,可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能:包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等

HFSS在天线设计上的应用(三)

2)查看回波损耗S11:回波损耗回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射,是天线设计需要关注的参数之一。上面的S11图是天线在2G Hz ~3 G Hz频段内的回波损耗,这个贴片偶极子天线中心频率约为2.45G Hz。3)电压驻波比VSWR:电压驻波比VSWR,是指驻波的电压

HFSS算法及应用场景介绍(二)

IE算法是三维矩量法积分方程技术,支持三角形网格剖分。IE算法不需要像FEM算法一样定义辐射边界条件,在HFSS中主要用于高效求解电大尺寸、开放结构问题。与HFSS FEM算法一样,支持自适应网格技术,也可以高精度、高效率解决客户问题,同时支持将FEM的场源链接到IE中进行求解。HFSS-I

HFSS算法及应用场景介绍(三)

混合算法(FEBI,IE-Region,PO-Region,SBR+ Region)前面对频率内的各种算法做了介绍并说明了各种算法应用的场景,很多时候碰到的工程问题既包括复杂结构物理也包括超大尺寸物理,如新能源汽车上的天线布局问题,对仿真而言,最好的精度是用全波算法求解,最快的速度是采用近似算求解,

利用HFSS仿真设计天线去耦网络

1、天线去耦网络的意义大多数无线系统天线单元的都尽可能的松散排布,其相互之间的间隔足够大,因此天线间的互耦效应较弱。但是在手机等移动终端,由于空间狭窄,天线单元之间间距很小,从而会产生强烈的电磁耦合。研究表明,当天线间的间距小于或等于信号波长的一半时,接收天线上所收到的信号已经明显受到互耦效应的影响

HFSS端口应用详解:Wave-Port-、Lumped-Port(一)

一、Wave PortWave Port是HFSS中典型的外部端口,这里所说的外部是指只有一侧有场分布,一般都在边界和背景的交界处。外部端口需要通过传输线的方式才能将激励信号加入到结构中,而外部端口通常会定义成传输线的截面。Wave Port截面就是HFSS求解结构参数时的参考面,它对于

HFSS端口应用详解:Wave-Port-、Lumped-Port(三)

4)替代RLC无源器件:3.Lumped Port注意:1)Lumped Port所在端面的长和宽需要远小于信号波长,一般以1/10波长为界;2)因为Lumped Port端口的两侧默认都是Perfect H边界,因此两个Lumped Port的边缘不能相接;3)Lumped Port的两端必须和P

HFSS端口应用详解:Wave-Port-、Lumped-Port(二)

4.新增Wave Port端口平面不紧贴free space:在PCB的侧边YZ平面上,另建一个“矩形平面”,该平面紧贴传输线但不贴free sapce boundary,在这个新的平面上设置Wave Port,如下图:上图可以看到HFSS仿真得到的传输线的特征阻抗是223.9ohm左右,与Pola

基于ANSYS-HFSS-软件的WiFi天线设计与优化

引言近代以来移动通信技术迅猛发展,并且越来越普及,Wi-fi 技术是现代无线通信技术的重要组成部分。微带天线由于其剖面低,方向性好,制作可行性高,成本低,可贴合于物体表面以及容易组阵等特点,受到了很广范的青 睐;因此Wi-fi 技术和微带天线技术是近年来研究的热点。ANSYS HFSS 软件

利用HFSS优化法快速确定天线的相位中心

1.什么是天线相位中心天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,如下图(虚线表示该天线的等相位面,在离开天线一定距离后,虚线近似为圆形(最外面一圈),其圆心即为天线的等效相位中心):2.HFSS优化法快速确定天线的相位中心(1)用后

SIW带通滤波器的HFSS仿真实例

滤波器在无线通信、军事、科技等领域有着广泛的应用。而微波毫米波电路技术的发展,更加要求这些滤波器应具有低插入损耗、结构紧凑、体积小、质量轻、成本低的特点。传统用来做滤波器的矩形波导和微带线已经很难达到这个要求。而基片集成波导(SIW)技术为设计这种滤波器提供了一种很好的选择。SIW的双膜谐振器具有一

HFSS结合UTD计算机载天线方向图

1、引言机载相控阵天线方向图的预测是电磁计算领域的一个带有挑战性的课题。由于机载平台在很多工作频段是电大尺寸的平台,并且考虑到相控阵天线单元众多,因此无法直接用商业软件仿真模拟天线的受扰方向图。而且,限于计算资源,单纯采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)等数值计算方法

基于HFSS的射频微波系统设计仿真平台介绍

一、概述:射频/微波电路是雷达、导航、测控、制导、通信和电子对抗系统的重要组成部分,对系统的性能和可靠性有重要影响。随着小型化要求和系统指标包括发射功率、接收灵敏度、工作带宽、通道一致性的不断提高,对射频微波有源和无源电路提出了更高的要求,进一步加大了设计难度,主要体现在:1)、技术指标高,设计调试

HFSS同轴线、微带线、共面波导端口设置

1、同轴线端口的设置同轴线端口的设置比较常用,一般可以用HFSS中的waveport来设置。Wave ports定义的表面一般为PEC,信号通过它进入和离开结构。它通常用在一些波导结构中,如波导,共面波导,同轴线等。Wave port一般设置在3D结构和边界之间的PEC界面上,让该结构和外部耦合。利

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(二)

3.给材料赋值及边界条件:HFSS-IE里面支持的边界条件如下图:由上图可以看到,HFSS-IE的边界条件类型比较少,其中Infinite Ground Plane的边界条件必须设置和X-Y平面平行,通过Z Location选项可以调节其在Z轴方向的具体位置。此外,Infinite Grou

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(一)

在最新的HFSS2015里面,HFSS总共有五种算法求解器,如下图:HFSS-IE求解器综述:HFSS-IE的全称是积分方程法求解器,它是一个基于全波积分方程的电磁场求解器,该求解器采用的是面网格,求解的导体和介质模型表面的电流,由于HFSS-IE不需要另外绘制空气盒子并对其划分网格和计算,因此可以

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(三)

FEBI求解器的求解方法图解:FEBI求解器的求解精度与普通的PML和Radiation边界的对比:由上图可以看到,FEBI求解器不存在入射角度的问题,同时对辐射盒子的尺寸没有强制要求。因此FEBI求解器在求解带介质腔的电大尺寸的开放问题时会有很高的精度。FEBI求解器的求解效率与普通的FEM求解器

HFSS三种辐射边界的区别与选择技巧(一)

概述:众所周知,HFSS里面的吸收边界条件有3个,分别是Radiation(ABC)、PML和FE-BI,那么这三个边界的应用有什么区别?应该怎么应用呢?今天小编在这里给大家好好分析一下。Radiation边界(ABC):— 计算天线等强辐射问题时,距离辐射体应当至少λ/4;— 对于弱辐射问题,仅考

HFSS三种辐射边界的区别与选择技巧(二)

PML边界与辐射体距离的关系如下图:由上图可以看到,PML边界与波的入射角度和辐射体距离的关系都不是很大,对仿真结果一致性较高。FE-BI边界:— 专门针对电大尺寸的开放结构仿真;— 对辐射体距离没有要求;— 能够完全吸收所有的入射波;— 与结构的共形性非常好;— FE-BI算法可以有效降低计算机硬

IRISHFSS整合流程-实现先进工艺节点下的无源建模

简介在先进工艺节点中,无源器件和互连结构的电磁仿真对IC设计人员来说是一个巨大的挑战。而要解决这些挑战,以下几个技术是最常被探讨的:一个整合的设计环境,使电磁仿真工具能够无缝接入现有的设计平台中;在设计阶段中实现快速无源器件建模和合成;在签核sign-off 阶段实现精确验证,同时能把封装的影响

HFSS二维薄片等效三维导体的应用技巧

在许多电磁仿真应用中,导体厚度不是影响器件电性能的关键因素,并且去掉导体厚度还可以提高解决效率。今天小编就和大家聊聊HFSS二维薄片或面上的的边界设置应用技巧。首先,我们来看两个例子:一、贴片天线铺铜厚度的影响二维薄片和三维实物的仿真结果对比如下图:二、微带滤波器铺铜厚度的影响二维薄片和三维实物的仿

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(三)

E面辐射方向图比较H面辐射方向图比较全尺寸阵列Floquent_Port+主从边界PML+主从边界辐射边界E面辐射方向图比较

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(二)

二、HFSS计算天线阵列方法汇整最为准确的天线阵场计算为全阵列计算。天线组阵后,各单元间会产生互耦;天线阵的边缘会存在场的绕射等边缘效应,这使得使用方向图乘积定理计算天线阵的场时变得不够准确。但考虑到大型阵列计算需要大量资源和时间,单元法作为估测阵列场分布有一定的指向意义。HFSS单元计算+阵列计算

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(四)

H面辐射方向图比较从以上结果可以看出,采用主从边界+Floquent Port、主从边界+PML以及辐射边界的单元法计算天线阵列的结果和全阵列计算的结果在主瓣区域内基本一致,可以再定性上分析出阵列的场分布以及电扫描结果。但单元法计算的副瓣及后瓣区域结果与实际全阵列结果相差较大。其中,采用辐射

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(一)

摘要:阵列天线具有增益高、波束窄、指向可控等特点,在雷达和移动通信等场合得到广泛应用。阵列天线由于单元数较多,全阵列仿真计算对资源要求高,且需要花费大量时间。本文借助HFSS软件提供阵列计算几种常用的方式,通过比较分析各自优缺点,总结出最为准确的结果,为阵列计算提供一定参考和指导。关键词:阵列天线;